光的折射定律

1、光的折射定律光的折射定律 本节内容高考要求本节内容高考要求:学生实验探究学生实验探究: 1、激光从空气到玻璃砖的传播（垂直和不垂直）、激光从空气到玻璃砖的传播（垂直和不垂直）思考思考: 光在介质中传播时方向如何光在介质中传播时方向如何?结论：结论：在同一种均匀介质中，光沿直线进行传播。在同一种均匀介质中，光沿直线进行传播。2、激光从圆心进入、激光从圆心进入半圆有机塑料砖半圆有机塑料砖的传播情况。的传播情况。3、激光在纯净水中和蔗糖溶液中的传播。、激光在纯净水中和蔗糖溶液中的传播。一般情况下，光由一种介质进入另外一种一般情况下，光由一种介质进入另外一种介质，光将偏离原来的方向发生折射。介质，光将

2、偏离原来的方向发生折射。结论：结论：入射角入射角i折射角折射角r 30 45 60 i / rsini / sinr sini / sinr =常数常数对某种介质，入射角的正弦正弦跟折射角的正弦正弦成正比。20.01.50 1.4629.01.55 1.4636.01.66 1.47公元公元140年年，古希腊，古希腊托勒密托勒密最早做了光的折射最早做了光的折射实验；德国实验；德国开普勒开普勒对光的折射进行了研究，并对光的折射进行了研究，并于于1611年年出版的出版的折射光学折射光学表明，对于两种表明，对于两种给定的媒质，小于给定的媒质，小于30的入射角同相应的折射的入射角同相应的折射角成近似固

3、定的比。直到角成近似固定的比。直到1621年年荷兰荷兰斯涅尔斯涅尔找找到了折射角与入射角之间的正弦关系，但没有到了折射角与入射角之间的正弦关系，但没有发表；发表；1637年年，法国的，法国的笛卡儿笛卡儿发表了折射定律。发表了折射定律。 惠更斯原理分析惠更斯原理分析BD如图如图,作波面作波面AB,作波面作波面CD ,可知可知: tBC = tAD =t又因为又因为BC=AC*sini= V空空tAD=AC*sinr= V玻玻t光的折射定律：光的折射定律： 折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧；入射折射光线和入射光线分居法线的

4、两侧；入射角的正弦和折射角的正弦成正比角的正弦和折射角的正弦成正比。 = n(常数常数)risinsin即即: 光光从真空（或空气）中进入某种介质从真空（或空气）中进入某种介质发发生折射时生折射时, 入射角的正弦和折射角的正弦之入射角的正弦和折射角的正弦之比比n，叫做这种介质的折射率。，叫做这种介质的折射率。公式1： n=risinsin公式2： n=cv任何介质的折射率均大于任何介质的折射率均大于1，空气的折射率可，空气的折射率可以认为等于以认为等于1。某介质的折射率大某介质的折射率大,由由n= c / v 可知可知,光在光在该介质中的速度就小该介质中的速度就小;由由n= sini / si

5、nr可可知知,光的偏转越大。光的偏转越大。（n大、大、v小）小）某介质的折射率小某介质的折射率小,由由n= c / v 可知可知,光在光在该介质中的速度就大该介质中的速度就大;由由n= sini / sinr可可知知,光的偏转越小。光的偏转越小。 （n小、小、v大）大）光密介质光密介质光疏介质光疏介质注：注：光密介质与光疏光密介质与光疏 介质是相对的介质是相对的思考思考: 当光从介质进入真空（或空气）又如当光从介质进入真空（或空气）又如何求介质的折射率？何求介质的折射率？光路可逆光路可逆1、折射定律：、折射定律：2、折射率、折射率n（n=1)：(1)角度关系：角度关系：n=irsinsinn=

6、VC (真空到介质）真空到介质）（介质到真空）（介质到真空）(1)内容：共面、两侧、成正比内容：共面、两侧、成正比risinsin(2)速度关系：速度关系：n=(2)= n(常数常数)risinsin注：适应注：适应 i0情况情况1、光在同一均匀介质中一定沿直线传播，在不、光在同一均匀介质中一定沿直线传播，在不同介质中传播时，一定发生折射，方向发生改同介质中传播时，一定发生折射，方向发生改变。（变。（ ）2、光从光密介质进入光疏介质时，折射角的大、光从光密介质进入光疏介质时，折射角的大小一定小一定 入射角。入射角。（填（填、=、=3、光从玻璃射入空气时的传播方向如图，、光从玻璃射入空气时的传播

7、方向如图，可以判断入射角为可以判断入射角为 ，折射角为，折射角为 ，法线为，法线为 ，界面为，界面为 。玻璃的折。玻璃的折射率为射率为 。 AOE BOFABCD4 4、频率为、频率为5.0 x1014Hz的红光，从空气射入折射的红光，从空气射入折射率为率为1.5的玻璃中，频率变为的玻璃中，频率变为 Hz，速度，速度变为变为 m/s，波长变为，波长变为 m。 5.0 x10142.0 x108 4.0 x10-7 5、P79课本练习课本练习2：光线以：光线以30的入射角从玻璃中射的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到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为的

8、夹角为90，则这块玻璃的折射率为，则这块玻璃的折射率为 。732. 13 相对折射率与绝对折射率相对折射率与绝对折射率1绝对折射率绝对折射率2相对折射率相对折射率vcrinsinsin（从真空或空气射入介质）（从真空或空气射入介质）（从介质（从介质1射入介质射入介质2）121221211sinsinnnnvvrinrninsinsin21 如图所示，一储油桶底面直径与桶高均为如图所示，一储油桶底面直径与桶高均为d当桶内当桶内无油时，从某点无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上某点恰能看到桶底边缘上某点B当桶当桶内油的深度等于桶高的一半时，在内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿点沿AB方向看去，方向看去，看到桶底上的看到桶底上的C点，点，C、B相距相距 由此可得油的折射由此