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课件网) 第 节 1 光的折射定律 高中物理 选择性必修第一册 第四章 1. 通过观察实验，了解光的折射现象；能规范做光路图； 2. 通过对实验数据得分析，探究折射角和入射角的关系并归纳折射定律； 3. 知道折射率与光速的关系，并能用其进行计算。 学习目标 光在均匀介质中沿直线传播，当它遇到不同介质的分界面时，往往不再按照原来的方向前进，一部分被反射回原来的介质中，发生光的反射；另一部分进入不同介质后偏向另一个个方向传播，发生光的折射。 引入 托勒密：在入射角很小的情况下，折射角和入射角成正比。 阿勒·哈增：入射角较大的情况下，折射角和入射角成正比的关系不成立。 开普勒：托勒密的结论只有在入射角小于30o角时才成立。 人类对光的折射的研究历程： 斯涅尔：在不同的介质里，入射角和折射角的余割之比总是相同的值，即折射角和入射角的正弦值之比为一常数。 一、光的折射定律 情境：如图所示，让一束光由一种介质斜着射向另一种介质，例如，从空气射向水中，入射光线与法线的夹角 称为入射角，折射光线与法线的夹角 称为折射角。 1、折射定律：当光线从空气射入介质时，发生折射光线与入射光线、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。 2、表达式： 3.光路的可逆性：如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来入射光线发生折射。也就是说，在光的折射现象中，光路是可逆的。 【讨论与交流】1.若让光从玻璃片入射，进入到玻璃片与空气的界面，折射光线将如何？光线向什么方向偏折？ 提示：当光从玻璃片入射到空气时，折射角大于入射角，即折射光线偏离法线传播 【讨论与交流】2.有经验的渔民叉鱼时,不是正对着看到的鱼去叉,而是对着所看到鱼的下方叉,如图所示。你知道这是为什么吗 分析 从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方,如图所示。 情境：光从真空射入水中时，入射角正弦值与折射角正弦值之比 ；光从真空射入某种玻璃时，入射角正弦值与折射角正弦值之比 。对于不同的介质来说，常数 是不同的。 【思考问题】常数 越大，光线从真空斜以相同入射角射入这种介质，光线的偏折情况是怎样的？ 二、折射率 2、物理意义：折射率是反映介质光学性质的一个物理量，它反映了光从真空斜射入介质（或从介质斜射入真空）时偏折的程度。折射率越大，介质使光线偏折的程度就越大。 1、定义：把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 ，叫作这种介质的折射率。 3、折射率与光速的关系：某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度 与光在这种介质中的传播速度 之比。 注意：任何介质的折射率都大于1. 4.决定因素: (1)由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。 (2)不同颜色的光对同一介质的折射率不同,按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序依次增大。 7.几种常见介质的折射率 解析 树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示 答案 5.3 m 变式 一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上,光的一部分被反射,一部分被折射,折射光线与反射光线的夹角可能是( ) A.小于40° B.在50°~100°之间 C.在100°~140°之间 D.大于140° 解析 由折射率大于1知折射角θ2<θ1=40°,由反射定律得θ3=θ1=40°,如图所示,故折射光线与反射光线的夹角φ=180°-θ3-θ2=140°-θ2,所以100°<φ<140°,故选项C正确。 C 例2 光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好 ... ...
