人教版高中物理第十三章 光13.1光的折射

选修3-4第十三章光光的折射整理ppt光到底是什么？……………17世纪明确形成了两大对立学说牛顿惠更斯微粒说波动说由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风19世纪初证明了波动说的正确性这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性整理ppt光的微粒说：光是沿直线高速传播的粒子流。

牛顿支持微粒说。人们都认为牛顿是微粒说的代表。牛顿于1675年曾提出：“光是一群难以想象的细微而迅速运动的大小不同的粒子”，这些粒子被发光体“一个接一个地发射出来”。

易解释：光的直进性、影的形成、光的反射和折射等现象。

难解释：（1）一束光入射到两种介质界面时，既有反射，又有折射。何种情况发生反射，何种情况下又发生折射呢?微粒说在解释这一点时遇到了很大的困难。（2）两束光相遇后，为何仍能沿原方向传播这一常见的现象，微粒说则完全无能为力了。整理ppt光的波动说：某种振动，以波的形式向四周围传播。代表人物：是荷兰的物理学家惠更斯。易解释：（1）光的反射、折射、光的反射和折射可以同时发生。（2）两束光相遇后，为何仍能沿原方向传播这一常见的现象。难解释：光的直进性和影的形成。整理ppt干涉现象：英国医生兼物理学家托马斯·杨于1801年进行了著名的杨氏干涉实验。衍射现象：法国工程师菲涅耳于1818年演示了小孔衍射。干涉和衍射是波动的重要特征，从而光的波动说得到迅速发展。人类对光的本性的认识达到一个新的阶段。整理ppt电磁说的提出：随着物理学各方面的发展，麦克斯韦提出了电磁波的理论，进而了光是电磁波的结论，惠更斯的波动说发展到了麦克斯韦的电磁说。整理ppt光电效应：19世纪末，光电效应被发现，光的波动说在光电效应面前束手无策，人们又认识到了光确实具有粒子性。爱因斯坦提出了光的量子理论---光子说.人们终于认识到光既具有波动性又具有粒子性。整理ppt光的反射光的反射定律的内容反射现象中，光路是可逆的。反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射回顾光从一种介质射到它和另一种介质的分界面时,一部分光返回到这种介质中的现象。整理ppt插入水中的铅笔怎么折断啦!整理ppt一.光的折射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，这种现象叫光的折射。入射角：入射光线与法线之间的夹角。折射角：折射光线与法线之间的夹角。整理ppt入射角与折射角的关系：Ａ光从空气中射入水中：结论：入射角大于折射角。入射角增大，折射角增大。特殊：当入射角等于0时，折射角也为0，传播方向不变。整理pptB光从水中射入空气中。结论：入射角小于折射角。入射角增大，折射角增大。特殊：当入射角等于0时，折射角也为0，传播方向不变。

光路的可逆性

在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。整理ppt二.折射定律:内容:1.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别位于法线的两侧．2.入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即这就是光的折射定律,也称斯涅尔定律（斯涅尔是荷兰数学家）整理ppt练习：下面哪个图正确地表示了光从空气射入玻璃中的情况？ABCD答案：C空气玻璃整理ppt三.折射率1.折射率n：当光从真空中射入某种介质中并发生折射时入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值，叫做这种介质的折射率.相比较而言，折射率大的物体叫光密介质，折射率小的物体叫光疏介质，因此光疏介质或光密介质是相对的.整理ppt练习:一束光从某种介质射入空气，入射角为i，折射角为r，则该介质折射率为()A.sini/sinrB.sinr/siniC.cosi/cosrD.sini/cosrB整理ppt

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.不变整理ppt有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳返回整理ppt

练习:大气中的空气密度是随着高度的增加而减小的.从大气层外射来一束阳光，射到地面上的路径可能是四个图中的哪个所示：()C整理ppt2.几种介质的折射率

介质

折射率

介质

折射率金刚石2.42岩盐1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5～1.9水1.33水晶1.55空气1.00028注意：在今后的计算中，一般认为空气的折射率为1。3.理论和实验证明：某种介质的折射率，等于光在真空中的速度跟光在这种介质中的速度之比。光从真空射入任何介质时，入射角大于折射角，根据光路可逆性，当光从某种介质射入真空中时，折射角大于入射角。整理ppt

公式：n=sini/sinr=c/v，c为光在真空中的光速，v为光在介质中光速，由于光在真空中的光速大于光在任何介质中的光速，所以任何介质的折射率都一定大于1.介质的折射率表明了介质的折光能力，是由介质的属性决定的，对于不同的介质有不同的折射率，所以光在不同的介质中的速度不同.整理ppt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．n是一个反应介质光学性质的物理量

3、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．整理ppt例1：光线从某种物质射入空气，测得入射角为，折射角为，求这种物质的折射率和光在其中的传播的速度。练习：光从某种介质射入空气，入射角为，反射光线与折射光线恰好垂直，求这种介质的折射率。解析解析整理ppt解析：光路图如右图所示前面我们给出了，折射率的定义示但要提新大家注意的是在此题中光是从介质射入空气。所以我们需要根据光路可逆原理进行转换。根据公式：可推出（米/秒）整理ppt解析：OABCD整理ppt四.眼睛受骗AB池底的一点A射向空气的光线，在水面处发生折射，折射角大于入射角，眼睛接收的光线看起来好像是从B点射来的，所以眼睛看到是A点的虚像。整理ppt练习: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θ，则()A.θ＜45°B.θ＞45°C.θ=45D.条件不足，无法判断B整理ppt

【例2】如图所示，实际深度为h，垂直水面往下看，其视深为多少?整理ppt

【解析】如图所示画两条从水底S发出的折射光线，一条垂直射出水面，一条入射角小于5°，这两条入射光线的折射光线延长线的交点就是看到的S的像，由图可知，像的深度变浅了.主要是运用几何知识求解：△AS′O中，tanα=AO/h′；△ASO中，tan=AO/h；所以tanα/tan

=h/h′，由于α、

均较小，可近似有tanα≈sinα，tan

≈sin

；综合以上公式可得：h′=（sin

/sinα）=h/n.整理ppt视深和视高1、视深公式:一个物点位于折射率为n的介质中深处，当在介质界面正上方观察时，物体的视深为：

整理ppt2、视高公式:如果从折射率为n的介质中，观察正上方距液面高为的物点，则视高为整理ppt3、视深与视高公式的应用：利用视深与视高公式，不仅可以极为简捷地测定介质的折射率，而且还可以很方便地分析和解决与视深和视高有关的各种问题。例3：如图4所示，紧贴矩形玻璃砖右端插一颗大头针，在距左端l1=3厘米的O处观察大头针D的像D’。若测出像距右端l2=4厘米，玻璃砖厚度L＝14厘米。试估算玻璃砖的折射率。解析：根据视深公式整理ppt

h0＝L，h=L－l2，所以玻璃砖的折射率为＝可见视深和视高都与观察点的位置无关（只要垂直观察），观察点到界面的距离l1是多余的无关条件。＝1.4整理ppt

【例4】在折射率为n，厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃后从下表面射出，如图所示，若此光线传播的光从光源到玻璃板上表面所用时间与在玻璃中传播所用时间相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离应是多少?整理ppt

【解析】设光线在玻璃中的折射角为r，则光线从S到玻璃板上表面的传播距离为L/cosθ；光线从S到玻璃板上表面的传播时间为L/c·cosθ；光线在玻璃中的传播距离为d/cosr；光线在玻璃中的传播时间为nd/c·cosr；因为玻璃中光传播速度v=c/n，可以得到Nd/cosr=Lcosθ，L=（ndcosθ）/cosr，由折射定律sinθ=nsinr代入上式中，得：L=ncosθ/整理ppt例如图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。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。ＢＡdCAFDOBCG整理pptOACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的传播速度解:整理ppt课堂小结：光的折射光的折射折射率n