《光的折射定律》PPT课件

4 1光的折射定律 复习 光的反射 光在传播到界面时 被两种介质的界面反射回原来的介质中继续传播的现象叫光的反射 光路可逆 1 反射光线 入射光线和法线同平面 2 反射光线和入射光线分居法线两侧 3 反射角和入射角相等 光的反射遵循反射定律 新课 光的折射 光射到两种介质的分界面时 一部分光从一种介质进入另一种介质继续传播 传播方向通常会发生改变的现象 这种现象叫光的折射 i r 一 光的折射 折射光线 入射光线 光的折射定律 折射光线 入射光线 法线在同一平面内 折射光线和入射光线分居法线两侧 入射角 折射角有什么关系呢 当光从空气斜射入水或玻璃中时 折射角小于入射角 当入射角增大时 折射角也随着增大 当光从水或玻璃斜射入空气中时 折射角大于入射角 人类经历了一千多年的时间 从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系 入射角的正弦和折射角的正弦成正比 折射光路也是可逆的 二 介质的折射率 在物理学中 把光从真空射入某种介质发生折射时 入射角i与折射角r的正弦值之比值 叫做这种介质的折射率 二 介质的折射率 由波的折射定律可以得出 由于光在空气中的传播速度近似等于在真空中传播速度c 所以光从空气中射向介质时 公式也适用 由惠更斯原理 A B为同一波面上的两点 经 t后 B点发射的子波到达界面处D点 A点的到达C点 证毕 附 波的折射定律证明 表4 1 2几种介质的折射率 例题 如图所示 一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L 现测得该玻璃砖的折射率为1 73 如果光从上表面射入的入射角i为600时 求 1 从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移d 2 光在玻璃砖中传播的时间t 解 设光从空气进入玻璃时的折射角为r 则把i和n的值代入可得r 300 从而有 i r 300由几何关系得 AB AC cosr d ABsin 问题 怎样测定物体的折射率 玻璃是一种透明介质 光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射 如何把玻璃的折射率测出来 实验原理 1 根据折射率的定义 要测折射率 必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角 空气 玻璃 i r 界面 法线 实验器材 玻璃砖 白纸 大头针若干 铅笔 直尺 量角器 i r 光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上 穿过玻璃砖后 又射入空气中 如果玻璃砖的上下表面是平行的 求光线从玻璃砖射出后的传播方向 单色光经玻璃砖后 侧移而传播方向不变 1 2 折射定律应用1 人在水上看到物体的像 比实际物体位置偏上 感觉水比较浅 从上向下看 假设地球表面不存在大气层 那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比 A 将提前B 将延后C 在某些地区将提前 在另一些地区将延后D 不变 折射定律应用2 没有大气 有大气 有大气 看到太阳更早没有大气 将迟一些看到太阳 折射定律应用3 光的色散现象 白色的光实际上是由各种单色光组成的复色光 复色光通过透明介质以后分解成单色光的现象叫做色散 表4 2 1冕牌玻璃对各种色光的折射率 各种色光在真空中的速度都等于c 由公式n c v可知 各种色光在同一均匀介质中的传播速度v是不相同的 介质对紫光的折射率最大 表示紫光在介质中的传播速度最小 介质对红光的折射率最小 表示红光在介质中的传播速度最大 例 斜插入水中的筷子与竖直方向成45 角 由空气中向下观察 看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为 则 A 45 B 45 C 45D 条件不足 无法判断 B 例 光线以30 的入射角从玻璃射向空气 它的反射光线与折射光线成90 夹角 则玻璃的折射率为 例 光在某种介质中的传播速度是2 122 108m s 当光线以30 入射角由该介质射入空气时 折射角为多少 45 i r 例 光线从空