【创新设计】高二物理鲁科版选修3-4配套课件4.1 光的折射定律 (32张)

sin θ1 B． 根据 ＝n 可知， 介质的折射率与折射角的正弦成 sin θ2 反比
c C．根据 n＝v可知，介质的折射率与光在该介质中的光速成反 比 D．同一频率的光由真空进入某种介质时，折射率与波长成反 比
解析
介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由
介质本身和光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故 选项 A、 B 均错；由于真空中的光速是个定值，故 n与 v成反
3．任何介质的折射率 n 都大于 1. sin θ1 4．应用 n＝ 计算介质折射率时，注意 θ1 为真空中的光线 sin θ2 与法线夹角，不一定为入射角； θ2 为介质中光线与法线的 夹角，也不一定为折射角．
【例 1】
关于折射率，下列说法正确的是 ( )
sin A． 根据 sin 正比
θ1 ＝n 可知， 介质的折射率与入射角的正弦成 θ2
比是正确的，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联
系的，选项 C 正确；由于 v ＝ λf ，当 f 一定时， v 与 λ 成正比， 又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确． 答案 CD
借题发挥
折射率n反映了介质的光学性质，它的大小只由
介质本身和入射光的频率决定，与入射角和折射角的大小无 关，切不可认为n与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦
高中物理· 选修3-4· 鲁科版
第 4章
光的折射与全反射
光的折射定律
第 1讲
[目标定位]
1.理解光的折射定律，并能用来解释和计算有
关问题.2.理解折射率的物理意义，知道折射率与光速的关 系.3.会依据光的折射定律作出光路图.4.会用插针法测定玻璃
的折射率．
一、折射角与入射角的定量关系 1．光的折射现象： 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播 方向会
二、折射率的意义 1．意义：介质的折射率反映了光在介质中的 偏折 程度．折 射率越大，介质使光偏离原来传播方向的程度就越 大 ． 2．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 c 即 n＝ v . 中的传播速度 v 之比，
三、测量介质的折射率
原理：用插针法确定光路，根据光的 折射定律 计算出折
3. 实验步骤： (1) 如 图 4－ 1 － 1 所示，将白纸用图钉钉在平木 板上．
图4－1－1
(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O 画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线． (3) 把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟 aa′ 对齐，画
出玻璃砖的另一边bb′.
置．
(5)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交 于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后 的传播方向．
(6)连接 OO′，入射角 θ1＝∠AON，折射角 θ2＝∠O′ON′， 用量角器量出 θ1 和 θ2，从三角函数表中查出它们的正弦值，把 这些数据记录在自己设计的表格中． (7)用上述方法测出入射角分别为 30° 、45° 、60° 时的折射角， 查出它们的正弦值，填入表格中． sin θ1 (8)算出不同入射角下的正弦比值 ， 最后求出在几次实验中 sin θ2 sin θ1 比值 的平均值，即为玻璃砖的折射率． sin θ2
4．注意事项
(1)实验中，玻璃砖在纸上位置不可移动． (2)不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子 用． (3)大头钉应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头 针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些，以减小确定光 路方向时造成的误差．
(4)实验中入射角不宜过小，否则会使测量误差大，也不宜过 大． (5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三
棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光和入射光不平行，
同样能测出折射率．
【例 2】
用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上
放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针 P1 和 P2 ，然
后在棱镜的另一侧观察，调整视线使 P1 的像被 P2 挡住， 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、 P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位 置和三棱镜轮廓如图4－1－2所示．
(4) 在直线 AO 上竖直插上两枚大头针 P1 、 P2 ，透过玻璃砖观察大头针 P1 、 P2 的像，调整视线方向直到 P2 的像挡住 P1 的 像．再在观察者一侧竖直插上两枚大头针 P3、P4，使P3挡住 P1 、 P2 的像， P4 挡住 P3 本身及 P1 、 P2 的像，记下 P3 、 P4 的位
射率． 四、对折射现象的解释 1．现象：水中的物体看起来比实际要浅． 2．色散现象
红光的传播速度最 大 ，折射率最 小 ；紫光的传播速度
最 小 ，折射率最 大 .
一、对折射率的理解 1． 折 射率是一个反映介质的光学性质的物理量，其大小由
介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大
小无关．
2．“相对折射率”与“绝对折射率” (1)相对折射率：光从介质 1 射入介质 2 时，入射角 θ1 与折 射角 θ2 的正弦之比叫做介质 2 对介质 1 的相对折射率，通 常用 n12 表示． sin θ1 ＝n12 sin θ2 (2)绝对折射率：若介质 1 是真空，则介质 2 相对真空的折 射率叫做该介质的绝对折射率，通常用 n 表示．
改变
的现象．
2．斯涅耳定律(又叫光的折射定律) 入射角的 正弦 与折射角的 sin i 即 ＝ n. sin r
正弦
之比是一个常数．
3．光路可逆性：在光的反射现象和折射现象中，光路都是 可逆 的． 4．折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i的 正弦 跟折射角r的 正弦 的比值n，叫做这种介质的折 射率．
成反比．
二、测定玻璃的折射率 1．实验原理：用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的 折射光线，用量角器测入射角 θ1 和折射角 θ2，根据折射定 sin θ1 律计算出玻璃的折射率 n＝ . sin θ2 2． 实验器材： 两面平行的玻璃砖， 方木板， 白纸， 图钉(若干)， 大头针四枚，直尺，量角器，铅笔．