4.1 光的折射 课件高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.1光的折射新课导入为什么泳池水看起来比实际的浅呢？海市蜃楼是怎么形成的？光的折射1、折射光线、入射光线、法线在同一平面内2、折射光线和入射光线分居法线两侧3、当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角玻璃4、当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角5、当入射角增大时，折射角也随之增大一、光的折射注：无论光是从空气射入玻璃还是玻璃射入空气

都有θ气>θ玻思考：入射角与折射角有什么定量关系呢？6、当入射角等于0度时，折射角也等于0度入射角i10304050607080折射角r6.619.525.430.735.338.841.1sini/sinr1.511.501.501.501.501.501.50以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系入射角的正弦和折射角的正弦之比相等=n12比例常数如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？sini/sinr1.511.501.501.501.501.501.501.50入射角i1020304050607080折射角r6.613.219.525.430.735.338.841.1玻璃水折射角r7.514.922.128.935.240.64547.8sini/sinr1.331.331.331.331.331.331.331.33金刚石折射角r4.18.111.915.418.52122.924sini/sinr2.422.432.422.422.412.422.412.42总结：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。7、说明：（1）折射现象中光路是可逆的；（2）光的传播方向:光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化。并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化。（3）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,光的传播方向虽然不变,但也属于折射,光传播的速度发生变化。说明：（1）n的大小与θ1和θ2无关，与介质有关（2）折射率反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害。（3）折射率无单位，真空的折射率为1，定义式:1.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。二、折射率（4）折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。（5）当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角。二、折射率

另一种定义：光从真空射入某种介质发生折射时，折射率等于光在真空中的传播速度c与介质中的传播速度v之比。决定式:所有介质的折射率都大于1。

真空的折射率为1，空气的折射率≈1，二、折射率注意：空气通常可作真空处理介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二氧化碳1.63酒精1.36玻璃1.5-1.8水1.33水晶1.55空气1.000281．一束光从某种介质射入真空中时，入射角θ1=30°，折射角θ2=60°，光路如图所示，求该介质的绝对折射率？真空例题：比实际物体位置偏上，看起来比实际深度浅。水下的鱼看起来比实际的深度深还是浅？例题：高水看到的气球在折射光线的反向延长线上.

空气在水下看水面上的物体比实际位置高还是低？例题：三、测定玻璃的折射率

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，如何把玻璃的折射率测出来？3、实验器材

长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。1、实验目的测定玻璃的折射率。2、实验原理

用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率三、测定玻璃的折射率4、操作步骤(1)如图所示，把白纸铺在木板上，用图钉固定。三、测定玻璃的折射率aa’ONN’A(2)在白纸上画一直线aa′作为界面，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。4、操作步骤三、测定玻璃的折射率(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其一条长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′。aa’bb’ONN’A4、操作步骤三、测定玻璃的折射率aa’bb’ONN’A（4）在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住。P2P14、操作步骤三、测定玻璃的折射率aa’bb’ONN’A（5）再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P3本身及P1、P2的像。P2P1P4P34、操作步骤三、测定玻璃的折射率aa’bb’ONN’A（6）移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接OO′，OO′就是玻璃砖内折射光线的方向，∠AON为入射角，∠O′ON′为折射角。P2P1P4P3O’4、操作步骤三、测定玻璃的折射率B（7）改变入射角，重复多次实验。aa’bb’ONN’Aiγ4、操作步骤三、测定玻璃的折射率计算法处理实验数据：用量角器测量入射角i和折射角γ，并从三角函数表中查出它们的正弦值sini和sinγ.aa’bb’ONN’Aiγ4、操作步骤三、测定玻璃的折射率5、数据处理三、测定玻璃的折射率（1）平均值法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。（2）图象法以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则，故玻璃砖折射率。5、数据处理三、测定玻璃的折射率（3）单位圆法在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图所示。由于

，且CO＝DO，所以折射率。6、注意事项三、测定玻璃的折射率(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。7、误差分析三、测定玻璃的折射率

(1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对