光的折射定律

高中物理·选修3-4·鲁科版第4章光的折射与全反射第1讲光的折射定律1整理课件[目标定位]

1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有关问题.2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关系.3.会依据光的折射定律作出光路图.4.会用插针法测定玻璃的折射率．2整理课件改变

正弦

正弦

3整理课件3．光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是

的．4．折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的

跟折射角r的

的比值n，叫做这种介质的折射率．可逆正弦正弦4整理课件偏折

大

真空

这种介质

5整理课件三、测量介质的折射率 原理：用插针法确定光路，根据光的

计算出折射率．四、对折射现象的解释1．现象：水中的物体看起来比实际要浅．2．色散现象 红光的传播速度最

，折射率最

；紫光的传播速度最

，折射率最

.折射定律大小小大6整理课件一、对折射率的理解1．折射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其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．7整理课件8整理课件9整理课件10整理课件11整理课件解析介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，应选项A、B均错；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确．答案CD12整理课件借题发挥折射率n反映了介质的光学性质，它的大小只由介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无关，切不可认为n与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦成反比．13整理课件14整理课件3.实验步骤：(1)如图4－1－1所示，将白纸用图钉钉在平木板上．图4－1－115整理课件(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边bb′.16整理课件(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像．再在观察者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本身及P1、P2的像，记下P3、P4的位置．(5)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向．17整理课件18整理课件4．本卷须知 (1)实验中，玻璃砖在纸上位置不可移动． (2)不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用． (3)大头钉应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差．19整理课件(4)实验中入射角不宜过小，否那么会使测量误差大，也不宜过大．(5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光和入射光不平行，同样能测出折射率．20整理课件【例2】用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图4－1－2所示．图4－1－221整理课件(1)在此题的图上画出所需的光路；(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________，________，在图上标出它们；(3)计算折射率的公式是________．解析(1)如以下图，画出通过P1，P2的入射光线，交AC面于O，画出通过P3，P4的出射光线交AB面于O′.那么光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线．22整理课件答案见解析23整理课件24整理课件【例3】如图4－1－3所示，一透明介质制成的直角三棱镜，顶角∠A＝30°，一束光由真空垂直射向AC面，经AB面射出后的光线偏离原来方向15°.光在真空中的传播速度为c. 求：(1)该介质对光的折射率； (2)光在该介质中的传播速度．图4－1－325整理课件26整理课件【例4】如图4－1－4，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，AC平行于光屏MN，与光屏的距离为L，棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出．画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离．图4－1－427整理课件解析光路如以下图．红光和紫光在AC面上的入射角相同，设为i，折射角分别为r1和r2，它们射到屏上的位置离O点的距离分别为d1和d2.由折射定律得n1sini＝sinr1①n2sini＝sinr2②28整理课件29整理课件借题发挥1.光的颜色由光源的频率决定，与介质无关，与波长无关，介质中的光速由介质和光的频