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课件网) 第四章 光 第一节 光的折射 课堂引入 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？ 铅笔折断了吗？ 海市蜃楼是怎么形成的？ 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，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。光在反射时遵从反射定律，光在折射时遵从什么规律呢？ 光的反射和折射同时发生 问题与思考 界面 入射光线 反射光线 法线 入射角 反射角 1.光的反射：光照射到两种介质的界面上,一部分返回原来介质的现象。 （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面内；（2）反射光线和入射光线分居法线两侧：（3）反射角等于入射角. 光路可逆 一、光的反射 2.光的反射定律： 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。 二、光的折射 θ1 θ2 空气 玻璃 N N' A O B 光的折射规律 二、光的折射 N N′ 空气 玻璃 i r O A B 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 ( ( 反射光线 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 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，折射角也随着增大 二、光的折射 入射角与折射角有什么定量关系呢？ 入射角i 10 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 i / r 1.51 1.54 1.57 1.63 1.70 1.80 1.95 sini/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 以光从空气射入玻璃为例 折射角和入射角的关系 二、光的折射 思考：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/sinr 1.51 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 入射角i 10 20 30 40 50 60 70 80 折射角r 6.6 13.2 19.5 25.4 30.7 35.3 38.8 41.1 玻璃 水 折射角r 7.5 14.9 22.1 28.9 35.2 40.6 45 47.8 sini/sinr 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 金刚石 折射角r 4.1 8.1 11.9 15.4 18.5 21 22.9 24 sini/sinr 2.42 2.43 2.42 2.42 2.41 2.42 2.41 2.42 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。 二、光的折射 斯涅耳 1621 年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者 之间的关系，并把它总结为光的折射定律（refraction law）： 二、光的折射 入射光线、法线处在同一平面内，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，即: 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。 二、光的折射 1.规律得出的过程: 2.正确规律的得出往往要经过曲折的过程，要经过实践的多次检验。 古希腊哲学家托勒密的结论:折射角与入射角成正比 托勒密的实验数据记录非常详细、准确，只可惜欠缺数学眼光，致使结论的总结出现错误。而这个看来仅仅一步之遥的距离却又使人类经历了一千五百多年的探索！ 科学足迹 荷兰数学家斯涅耳的结论:折射角与入射角的正弦成正比 说明：（1）n的大小与θ1和θ2无关，与介质和入射光 的频率有关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2 （2）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。 2.定义式: 1.定义 ... ...
