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《2019_2020学年高中物理第四章1光的折射定律课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章 光的折射1.光的折射定律1.了解光的反射及折射现象,知道法线、入射角、反射角、折射角的定义,理解折射定律,会用折射定律解释相关现象和计算有关问题.2.理解折射率的概念,理解折射率的定义式和决定式,并能应用它们处理有关问题.1.光的反射和折射现象光射到两种介质的分界面时,一部分光仍回到原来的介质里继续传播的现象叫做光的反射;另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射.2.折射定律(1)内容:入射光线、折射光线和法线在同一平面内,入射光线与折射光线分居法线两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数.(3)特点:在折射现象中光路是可逆的,即如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,
2、光线就会逆着原来的入射光线发生折射.在光的折射现象中,折射角一定小于入射角吗?提示:不一定.当光由某种介质射入空气中时,折射角大于入射角.3.介质的折射率(1)物理意义:表示介质对光线偏折本领大小的物理量,它反映了介质的光学性质.(2)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值,叫做这种介质的折射率.(3)公式(4)特点:任何介质的折射率都大于1(选填“大于”“小于”或“等于”).(5)光发生折射的原因:光在不同介质中的速度不同,这是光发生折射的原因.介质的折射率与入射角的大小有关吗?提示:无关.折射率是反映介质对光线偏折本领的,大小取决于介质自身的因素,与入
3、射角的大小无关.探究一探究二对光的折射现象的进一步理解(1)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(斜射).但并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化.(2)光的偏折方向:如果光线从折射率小的介质射向折射率大的介质,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角,并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小);如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质,折射光线偏离法线,入射角小于折射角,并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小).(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
4、折射,因为光传播的速度发生了变化.探究一探究二(4)入射角与折射角的大小关系:光从一种介质进入另一种介质发生折射时,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关系而定.探究一探究二对折射率的理解(1)关于正弦值:当光由真空中射入某种介质中时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值之比是一个常数.(2)关于常数n:入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映了该介质的光学特性.(4)决定因素:介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量,它的大小只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.探究一探究二温馨
5、提醒(1)介质的折射率与介质的密度没有必然联系,密度大,折射率未必大.如水和酒精,水的密度较大,但水的折射率较小.(2)同一介质对不同频率的光的折射率不同,频率越大的光折射率越大.【例题1】假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A.将提前B.将延后C.某些区域提前,在另一些区域延后D.不变解析:假如地球周围没有大气层,太阳光将沿直线传播,如图所示,在地球上B点的人将在太阳到达A'点时看到日出;而地球表面有大气层时,由于空气的折射率大于1,并且离地球表面越近,大气层的密度越大,折射率越大,太阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼中,使在B处的人看到日
6、出,但在B处的人认为光是沿直线传播的,则认为太阳位于地平线上的A'点,而此时太阳还在地平线以下,相当于日出时刻提前了,所以无大气层时观察到日出的时刻将延后.答案:B反思人眼是根据最终射入的光的方向来确定发光物体位置的,光在空气中的折射,人眼是觉察不到的.【例题2】一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银(圆中粗线),O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°.求:(1)光线在M点的折射角;(2)透明物体的折射率.点拨:解答本题时可先作出光路图,根据几何关系确定在M点的折射光线和N点
7、的入射光线,从而确定入射角和折射角.解析:(1)如图所示,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,Q、P和N三点共线.设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQ=α,∠PNF=β.根据题意有α=30°①由几何关系得∠PNO=∠PQO=r,于是β+r=60°②且α+r=β③由①②③式得r=15°.④(2)根据折射率公式有sini=nsinr⑤反思先根据题意画出正确的光路图,再利用几何关
