光的折射课件-高二上学期物理人教版选择性

4.1光的折射一、变力做功生活中的光的折射现象生活中的光的折射现象射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？一、变力做功一、光的折射1.定义一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时：一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫作光的反射。另一部分光会进入第2种介质，这种现象叫作光的折射。这两种现象是同时发生的。一、变力做功2.折射定律一、光的折射折射光线与入射光线、法线在同一平面内折射光线与入射光线分别位于法线的两侧入射角的正弦与折射角的正弦成正比（1）基本内容（2）表达式（3）n12：比例常数与入射角、折射角的大小无关只与两种介质的性质有关，若两种介质确定，

则n12确定不变。一、变力做功3.特征一、光的折射（1）光的传播方向

光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。

但当光垂直界面入射时，传播方向不会发生变化。（2）光路可逆性

在光的反射和折射现象中，光路是可逆的。（3）随着入射角不断增大，折射角逐渐增大。一、变力做功二、折射律n1.定义光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。2.定义式：一、变力做功二、折射律n2.特点只与介质有关，是反映介质光学性质的物理量，反映介质对光的偏折作用。真空(空气)中的光线与法线的夹角，不一定是入射角介质中的光线与法线的夹角，不一定是折射角无单位的常数某种介质的折射率n越大，光线以相同入射角从真空射入时，偏折角度越大。偏折角度≠折射角一、变力做功二、折射律n3.决定式：折射率与光速的关系任何介质的折射率n均大于1光的传播速度

光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化。

当光垂直界面入射时，光的传播方向不变，但光的传播速度会变化。真空的折射率等于1，空气的折射率约等于1

>1真空/空气中的角较大！光由真空斜射入其他介质：入射角>折射角光由其他介质斜射入真空：入射角<折射角一、变力做功二、折射律n4.一般介质的折射规律折射率小的介质射入折射率大的介质折射角小于入射角空气玻璃

折射率n1折射率n2空气玻璃

O折射率n1折射率n2O

折射率大的介质射入折射率小的介质折射角大于入射角一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何测量玻璃的折射率？1.实验目的：测量玻璃折射率2.实验原理：折射定律3.实验器材：玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、铅笔量角器、刻度尺4.实验方案：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖，测量折射角和入射角。一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率5.实验步骤（1）将白纸用图钉钉在平木板上。（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′。（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。一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率5.实验步骤（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。一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率5.实验步骤（6）连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。（7）算出不同入射角时的比值，最后求出在几次实验中所测的平均值，即为玻璃砖的折射率。一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率（1）图象法玻璃砖折射率图像斜率以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系。描数据点，过数据点连线，得一条过原点的直线，求解图像斜率k。6.数据处理三、实验：测量平行玻璃砖的折射率（2）单位圆法：不需量角器以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′。

只需刻度尺测量EH、E′H′的长度，即可求出n。6.数据处理一、变力做功三、实验：测量平行玻璃砖的折射率确定光线方位时，所插两枚大头针的间距应大一些，玻璃砖应宽一些。入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大时，反射光较强，折射光相对较弱。确定入射光线、出射光线的误差测量入射角、折射角的相对误差7.误差分析三、实验：测量平行玻璃砖的折射率实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动。玻璃砖应选用宽度较大的，最好在5cm以上，若玻璃砖的宽度太小，则测量误差较大。实验中入射角不宜过小，否则会使测量误差较大；也不宜过大，否则在bb′一侧的光线偏向玻璃砖侧边缘，不易观察到P1、P2的像。大头针应竖直插在白纸