第1节　光的折射　折射率 (6).ppt

第一节光的折射折射定律,光是如何传播的？,光在同一、均匀、透明物质中沿直线传播,如果光从一种均匀物质中射到另一种物质的表面时会怎样呢？,镜子,用带孔铝箔罩住手电筒，射出一束光，照在平面镜上，观察光是怎样传播的？,A,O,B,N,入射光线AO,入射点O,反射光线OB,法线ON,入射角,反射角,i,r,在光的反射中光路是可逆的。,让入射光线逆着原反射光线的方向射到镜面，观察反射光线的位置。,说明：,反射光线恰巧是逆着原入射光线方向射出的,一、光的折射,1、有趣的光的折射现象,实验演示,结论：光从空气射到玻璃上，在界面上一部分光发生反射，回到空气中；另一部分光射入玻璃中，并改变了原来的传播方向,光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射,空气,玻璃,N,N,A,O,B,1,入射光线和法线的夹角入射角,2,折射光线和法线的夹角折射角,折射定律,斯涅耳,入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，如果用n来表示这个比例常数，就有：,光的折射定律（斯涅耳定律）,找到了入射角和折射角之间的规律,1621年，荷兰数学家,入射角和折射角之间究竟有什么定量关系呢？,光传播到两种介质交界面时，同时发生反射和折射现象,折射定律,2、一般的情况下，一束光射在两个介质的界面上会同时产生反射和折射，其中反射光线遵循反射定律，折射光线遵循的规律,1、折射定律的理解：,（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内（2）折射光线，入射光线在法线两侧,（3），它是反映介质的光学性质的物理量,光从空气斜射入玻璃,光从水斜射入空气,光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角；,光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。,观察总结：,折射率,1、物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的折射率,2、研究表明，光在不同介质的速度不同，这也正是光发生折射的原因,3、某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比即：,4、所有介质的折射率都大于1,5.几种介质的折射率(比较密度）,真空折射率=1,6.意义：反映介质对光的偏折能力的大小,7.折射原因：光在不同介质中的速度不同,折射率,对于折射率应从下面几个层次来理解,1、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数,2、对于不同的介质，此常数的值是不同的,3、介质的折射率的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角，折射角的大小无关,4、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同，红光的传播速度最大，折射率最小，紫光的春播速度最小，折射率最大,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。,海市蜃楼现象,问题：玻璃是一种透明介质，光从空气入射到平行玻璃砖的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？,四、学生实验：测玻璃砖的折射率二,1、原理：折射定律,2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，测出折射角和入射角。,空气,玻璃,i=?,r=?,界面,法线,3、实验器材：玻璃砖、白纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器,（1）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）,（2）在白纸上画一条线aa作为界面，过aa上的一点O（作为入射点）画法线NN,并画AO作为入射光线,（3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与aa对齐（确保O为实际入射点），确定（如何确定，联想验证平行四边形定则实验中记录力的方向）玻璃砖的另一界面bb（确保出射点准确）,步骤,（6）连接OO，入射角i=AON,折射角rNOO，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中,（5）移去在大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线DC与bb交于o（作为实际出射点），直线OD代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的传播方向,（4）在直线AO上竖直插大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线让P2挡住P1的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像，记下P3、P4位置,（7）用上述方法求出入射角分别为300、450、600时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中,（8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率,5、注意事项：（1）入射角一般取15o75o为宜（太小，相对误差大；太大,使折射光线弱，不易观察）（2）插针要竖直，且间距适当大些（精确确定光路）（3）插针法实验，玻璃砖不能动（移动会改变光路图）（4）确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用（损坏玻璃砖），画边界线时描两点确定边界线（5）玻璃砖宽度在5cm以上（让折射光线长点以减小误差）,例1、光线以30入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上。它的反射光线与折射光线夹角为90，则这块玻璃的折射率应为：（）A、0.866B、1.732C、1.414D、1.500,例2、一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时,从某点A恰能看到桶底边缘的某点B.如图(a)所示,当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿AB方向看去,恰好看到桶底上的点C,如图(b)所示,C、B两点相距d/4.求：(1)试在图(b)中画出光路的示意图(2)油的折射率(3)光在油中传播的速度,2、折射率为的玻璃球，被一束光线照射，若入射角i为60求：(1)入射处反射光线和折射