高中物理光的折射定律.ppt

折射角r
6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
i/r 1.49 1.50 1.53 1.58 1.63 1.71 1.81 1.97
sini/sinr 1.49 1.49 1.49 1.50 1.50 1.51 1.50 1.51
结论：在误差允许范围内，入射角i的正弦值跟折 射角r的正弦之比为一个常数，用n来表示这个常 数，且这个常数与入射角和折射角无关。
n c v
3.说明： (1)n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定 介质，n是定值 。 (2)折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1(n>1） 表示介质对光的偏折 程度 ；
思考：你能解释海市蜃楼的成因吗？我们看到的夕 阳是它真正所在位置吗？
3.说明： (3)光在不同介质中速度是不同的，这正是光发生 折射的原因。 思考：不同频率的光，在同种介质中的偏折程度 （折射率）一样吗？看右图，你有什么启示？你 能解释彩虹的成因了吗？
即：
n sin i
sin r
光的折射定律
①折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
②折射光线和入射光线分居法线两侧。
③入射角的正弦值跟折 射角的正弦之比为一 个常数n。
i
空气
水
r
④说明：折射光路也是可逆的。
例1、一束光线与界面成30°角射
到界面上时，发生了反射和折射。
已知反射光线与折射光线的夹角
折射光线
探究：折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例
入射角i 折射角r
i/r
10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
探究：折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例
85°，折射角( B).
Ａ、15°
B、35°
Ｃ、45
D、60°
二、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。
1、表达式：
n sin i sin r
2 、理论和实验的研究表明：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。
分界面时，一部分光从 一种介质进入另一种介 质继续传播，传播方向 通常会发生改变的现象。 这种现象叫光的折射
下列的现象属于光的折射现象吗？
一、光的折射定律
实验探究
思考1：当窄光 束由空气斜射向 玻璃表面时，入 射光的反射和折 射现象是怎样 的，会同时发 生吗？
入射光线
空气
i 入射角
玻璃
r
折射角
入射角i 折射角r
i/r
10°
6.7°
1.49
20°
13.3°
1.50
30°
19.6°
1.53
40°
25.2°
1.58
50°
30.7°
1.63
60°
35.1°
1.71
70°
38.6°
1.81
80°
40.6°
1.97
探究：折射角和入射角有什么关系呢？
以光从空气射入玻璃为例
入射角i
10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
又∵OD=2CD
sinCOD
CD
1
CD2 OD2 5
油的折射率
A
n sinAOF 2 2 10
v c 3.0 108
n 10 2
GO B CD
光的折射定律
光的反射现象
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光的反射。
ir
光的反射定律
反射光线跟入射光线和法线在同一平面内， 反射光线和入射光线分别位于法线的两侧， 反射角等于入射角。
反射现象中，光路是可逆的。
下列的现象属于光的反射现象吗？
光的折射现象
加水
光射到两种介质的
例2:
如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当
桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶底
边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶
高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好
看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离
d/4．求油的折射率和光在油中传播的速
度。
Ａ
F
A
Ｂ C
Gd
O
B CD
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知 ∠AOF= ∠ABG=450
难点：对不同频率的光通过同种介质而言，该介质 对频率越大的光，偏折程度越 大
进一步思考：对不同频率的光从真空中射入同种介
质而言，传播速度相同吗？（结合
nc v
）
结论：频率越大，传播速度越 小 ；频率越小，传
播速度越 大 。
(4)由于光在空气中和真空的传播速度近似 相等，因此可以认为光从空气射入某介质 时，入射角i的正弦值与折射角r的正弦值之 比就等于这种介质的折射率。