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课件网) 第四章 光 4.1光的折射 课堂引入 生活中的光的折射现象 彩虹 海市蜃楼 课堂引入 哪些是光的折射现象 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? 问题: ? 阳光照射水面时,我们能够看到水中的鱼和草,同时也能看到太阳的倒影,这说明:光从空气射到水面时,一部分光射进水中,另一部分光返回到空气中。一般说来,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? 课堂引入 想一想: 光的反射和折射同时发生 入射光线与法线的夹角θ1称为入射角; 折射光线与法线的夹角θ2称为折射角。 课堂引入 光的反射和折射同时发生 定义: 一、折射定律 结论: ① 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。 ②当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。 ③当入射角增大时,折射角也随着增大。 改变入射光线的方向观察实验现象? 一、折射定律 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 入射角与折射角有什么关系呢? 一、折射定律 演示视频 一、折射定律 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,即; 光的折射定律 一、折射定律 光路可逆 (1)式中 的比例常数与入射角、折射角的大小无关,只与两种介质的性质有关。 (2)折射现象中光路是可逆的; 光的折射定律的说明: (3)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。 (4)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。 一、折射定律 光的折射定律的说明: (5)光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定。 (6)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。 一、折射定律 光的折射定律的说明: 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,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率(refractive index),用符号 n 表示。真空的折射率为 1,空气的折射率近似为 1 二、折射率 光的折射律 1、由光的折射定律,n是个没有单位的常数; 2、对不同介质,n的数值不同。比如,光从真空射入玻璃时,n约为1.50;光从真空射入水中时,n约1.33。可见,n与介质有关系,是反映介质光学性质的物理量。 二、折射率 光的折射律的说明 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c与 光在这种介质中的传播速度v之比,即n= 。 4、特点:任何介质的折射率都大于1。 5、折射率反映介质对光的偏折作用,n越大光线偏折越厉害。 二、折射率 光的折射律的说明 二、折射率 6、由于光在真空中的传播速度 c 大于光在任何其他介质中的传播速度 v,因而任何介质的折射率 n 都大于 1。所以,光从真空射入任何介质时,sin θ1 都大于 sin θ2,即入射角总是大于折射角。下表列出了几种介质的折射率。 7、折射率是衡量材料光学性能的重要指标。根据折射定律,可以测量材料的折射率。 光的折射律的说明 二、折射率 表 几种介质 ... ...