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课件网) 光的折射、全反射 第四章 1. 通过实验,理解光的折射定律。会测量材料的折射率。 2. 知道光的全反射现象及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、 光纤技术在生产生活中的应用。 新课标要求 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? 课堂引入 预习课本P80-82,回答问题: 什么光的折射? 预习课本P80-82,回答问题: 什么光的折射? 光从第1 种介质射到与第 2 种介质的 时,一部分光会进入 这个现象叫作光的折射。 介质1 介质2 入射光线 折射光线 N O N' 法线 第2种介质 分界面 预习课本P80-82,回答问题: 光在折射时遵从什么规律呢? 预习课本P80-82,回答问题: 光在折射时遵从什么规律呢? 1、折射光线、入射光线、法线在 平面内 2、折射光线和入射光线分居 两侧 水 3、当入射角增大时,折射角也随着 4、在光的折射现象中,光路也是 的 同一 法线 增大 可逆 入射角与折射角有什么定量关系呢? 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): 斯涅耳 入射角的正弦和折射角的正弦成正比 = n12 比例常数 斯涅耳定律 入射角与折射角有什么定量关系呢? 折射率 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。真空中折射率为1。 注意:(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: (3)折射率反映介质对光的偏折作用,n越大光线偏折越厉害。 1.定义: 某介质的折射率,等于光在真空中的速度c与光在介质中的速度v之比: c v n= (n>1) 光在不同介质中的速度不同,这正是发生折射的原因。 3.研究表明: 4.下表列出了几种介质的折射率。 空气对光的传播影响很小,可作为真空处理! 比实际物体位置偏上,看起来比实际深度浅。 想一想:水下的鱼看起来比实际的深度深还是浅? 学以致用 学以致用 河中有条小鱼,某时刻小鱼的实际深度为H,一人从水面正上方往水中看,他感觉到的小鱼的深度为多大?(设水的折射率为n) 学以致用 解:如图所示,设小鱼在S处,从鱼反射出的光线SO垂直水面射出,光线SO1与SO间的夹角很小。因一般人的瞳孔的线度为2~3 mm,θ1、θ2为一组对应的折射角和入射角,可知θ1、θ2均很小。由数学知识知: sin θ1≈tan θ1= ,sin θ2≈tan θ2= 由折射定律得:n= = = 得h= 即小鱼的视深为 学以致用 思考:水中有两同深度灯,一灯发射红光、一灯发射蓝光,从水面正上方往水中看,哪个颜色的灯感觉到的深度大? 灯的视深为 红光 紫光 折射率在增大 红色灯看上去更深 水中的气泡和叶子上的露珠看起来特别明亮;炎热夏天,柏油路面有时看起来特别明亮,像水洗过的一样。这又是为什么呢? 光疏介质和光密介质 定义:对于折射率不同的两种介质来说,我们把折射率较小的介质称为光疏介质,折射率较大的介质称为光密介质。 入射角 反射角 折射角 θ1 θ2 θ3 空气 玻璃 介质1 介质2 θ1 = θ2 θ1 >θ3 n1