光的折射定律

1、问题引入问题引入光的折射光的折射折射定律折射定律折折 射射 率率平行透明板平行透明板三三 棱棱 镜镜水池看上去比实际深度浅水池看上去比实际深度浅插入水中的笔看上去弯了插入水中的笔看上去弯了我们看到的鱼实际上是鱼的像我们看到的鱼实际上是鱼的像 问题引入问题引入透过玻璃砖看到的尺子透过玻璃砖看到的尺子被被“折断折断”了了 下面这些现象说明什么问题？下面这些现象说明什么问题？ 1. 光的折射光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。由于光的折射，水池看由于光的折射，水池看上去比

2、实际深度浅上去比实际深度浅光从水中射入空气中时，在光从水中射入空气中时，在介质分界面上光发生了折射。介质分界面上光发生了折射。 一、光的折射一、光的折射（1 1）折射光线总在入射光线和法线所决定的平面内，）折射光线总在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线分居于法线的两侧。折射光线和入射光线分居于法线的两侧。（2）入射角的正弦和）入射角的正弦和折射角的正弦之比，对于任折射角的正弦之比，对于任意给定的两种介质来说，是意给定的两种介质来说，是一个常数。它等于光在两种一个常数。它等于光在两种介质中对应的光速之比。介质中对应的光速之比。2121sinsinvv 1.光的折射定律光的折射定律

3、二、折射定律二、折射定律(2) 入射角增大时，折射入射角增大时，折射角也随着增大；角也随着增大；(4) 光从空气斜射入其他光从空气斜射入其他介质中（例如玻璃中），折射介质中（例如玻璃中），折射角小于入射角；角小于入射角；(3) 折射中光路是可逆的；折射中光路是可逆的；若光从其它介质斜射向空气，折射角大于入射角。若光从其它介质斜射向空气，折射角大于入射角。2.光的折射规律光的折射规律 (1) (1) 当入射角为当入射角为0 时，折射角也为时，折射角也为0 ，光线不发生，光线不发生偏折。例如，偏折。例如，光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变；光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变；入射光线入射光

4、线O折射光线折射光线空气空气玻璃玻璃 1 2NNO空气空气玻璃玻璃 1 2NN 三、折射率三、折射率介介空空介介 sinsin n光从真空射入某种介质发生折射时光从真空射入某种介质发生折射时, ,入射角的正弦跟入射角的正弦跟折射角的正弦的比，叫做这种介质的折射角的正弦的比，叫做这种介质的绝对折射率绝对折射率，简称，简称折折射率射率，即，即理论和实验的研究还证理论和实验的研究还证明，某种介质的折射率，等明，某种介质的折射率，等于光在真空中的速度跟光在于光在真空中的速度跟光在这种介质中的速度之比这种介质中的速度之比介介介介空空介介vcn sinsinO真空真空介质介质 1 2NN 因为因为1212

5、2121sinsinnnvcvcvv 2211sinsin nn 所以折射定律还可以用折射率表示成所以折射定律还可以用折射率表示成几种介质的折射率几种介质的折射率1. 33水水1.63二硫化碳二硫化碳1. 35乙乙 醚醚1.80重火石玻璃重火石玻璃1. 36酒酒 精精2.42金刚石金刚石折射率折射率介介 质质折射率折射率介介 质质 1. 0003空气空气1.43莹莹 石石 1. 026水水 汽汽1.47甘甘 油油1. 25盐盐 酸酸1.52轻冕牌玻璃轻冕牌玻璃1. 31冰冰1.54水水 晶晶 例例1 光光以以60 的入射角从空气射向重火石玻璃（的入射角从空气射向重火石玻璃（n = 1.80），

6、求折射角。），求折射角。玻玻空空玻玻n sinsin 24.29玻玻 O空气空气玻璃玻璃60 NN 解：解：由光的折射定律由光的折射定律 得得玻玻空空玻玻 sinsin n48. 080. 160sin 例例2 已知玻璃的折射率是已知玻璃的折射率是n1=1.52，水的折射率是，水的折射率是n2=1.33，求光在玻璃中和水中的传播速度。，求光在玻璃中和水中的传播速度。 解：解：由由 得，光在玻璃中的传播速度为得，光在玻璃中的传播速度为vcn 11ncv 22ncv m/s1097. 1m/s52. 110388 m/s103 . 2m/s33. 110388 光在水中的传播速度为光在水中的传播速

7、度为 四、平行透明板四、平行透明板 两个表面是相互平行平面两个表面是相互平行平面的透明体叫做的透明体叫做平行透明板平行透明板。;sinsin2211 nn ;sinsin1122 nn,/22 BAABNOMO / 可见光穿过两面平行的透明板后，方向并不改变，只是可见光穿过两面平行的透明板后，方向并不改变，只是发生侧向偏移，透明板越厚，入射角越大，侧向偏移越大。发生侧向偏移，透明板越厚，入射角越大，侧向偏移越大。 若光线垂直入射，因不折射，则不发生侧向偏移。若光线垂直入射，因不折射，则不发生侧向偏移。 光穿过平行透明板，光线光穿过平行透明板，光线发生了侧移，则发生了侧移，则 五、三棱镜五、三棱

8、镜 横截面是三角形的透明三棱柱叫做横截面是三角形的透明三棱柱叫做三棱镜三棱镜，简称，简称棱镜棱镜。 练练 习习 3. 光线从某种物质射入真空中，测得入射角为光线从某种物质射入真空中，测得入射角为180，折射角为折射角为30，求这种物质的折射率和光在其中的传播速，求这种物质的折射率和光在其中的传播速度。度。 1. 请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些？请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些？为什么？为什么？ 2. 光线以光线以60的入射角从空气射入折射率为的入射角从空气射入折射率为1.33的水的水中，折射角是多少？画出光路图。中，折射角是多少？画出光路图。沙漠里的蜃楼沙漠里的蜃楼在沙漠中，沙面附近的空气都是热的在沙漠中，沙面附近的空气都是热的. .由于热空气的密由于热空气的密度比冷空气小度比冷空气小, ,因此，靠近地面空气层的密度逐渐变小因此，靠近地面空气层的密度逐渐变小, ,光光速逐渐增大，折射率也就逐渐减小。如图所示速逐渐增大，折射率也就逐渐减小。如图所示, ,一条光线一条光线从树梢射向地面从树梢射向地面, ,当它接近地面的时候当它接近地面的时候, ,就进入密度逐渐变就进入密度逐渐变小的空气中小的空气中, ,由于折射而沿着图中所示路线前进。当这一由于折射而沿着图中所示路线前进。