光的折射定律ppt课件
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14
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
15
(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′.
A．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成 正比 B．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成 反比
10
C．根据 n＝vc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
11
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．
高中物理·选修3-4·鲁科版
第4章 光的折射与全反射
第1讲 光的折射定律
1
[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．
2
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 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 正弦 之比是一个常数． 即ssiinn ri＝n.
3
3．光路可逆性：在光的反射现象和折射现 象可中逆 ，光路都是
的．
4正．弦折射率：光从正真弦空射入某种介质发生折 射时，入射角i的
跟折射角r的
做这种介质的折射率．
17
(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．
(8)算出不同入射角下的正弦比值ssiinn
θ1，最后求出在几次实验中 θ2
比值sin θ1的平均值，即为玻璃砖的折射率． sin θ2
18
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Fra Baidu bibliotek些，以减小确定光路方向时 造成的误差．
16
(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．
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(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．
20
【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．
原 理 ： 用 插 针 法 确 定 光 路折射，定根律据 光 的 计算出折射率．
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 大
小
红小光的传播速大度最 ，折射率最 ；
紫光的传播速度最 ，折射率最 .
6
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．
7
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 sin
θθ12＝n12
(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．
8
3．任何介质的折射率 n 都大于 1. 4．应用 n＝ssiinn θθ12计算介质折射率时，注意 θ1 为真空中的光线
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．
9
【例 1】 关于折射率，下列说法正确的是 ()
答案 CD
12
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 的正弦成反比．
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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 律计算出玻璃的折射率 n＝ssiinn θθ12. 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．
21
的比值n，叫
4
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 中的传播速度 v 之比，
即 n＝
c v
.
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三、测量介质的折射率
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
15
(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′.
A．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成 正比 B．根据ssiinn θθ12＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成 反比
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C．根据 n＝vc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
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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．
高中物理·选修3-4·鲁科版
第4章 光的折射与全反射
第1讲 光的折射定律
1
[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．
2
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 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 正弦 之比是一个常数． 即ssiinn ri＝n.
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3．光路可逆性：在光的反射现象和折射现 象可中逆 ，光路都是
的．
4正．弦折射率：光从正真弦空射入某种介质发生折 射时，入射角i的
跟折射角r的
做这种介质的折射率．
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(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．
(8)算出不同入射角下的正弦比值ssiinn
θ1，最后求出在几次实验中 θ2
比值sin θ1的平均值，即为玻璃砖的折射率． sin θ2
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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Fra Baidu bibliotek些，以减小确定光路方向时 造成的误差．
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(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．
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(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．
20
【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．
原 理 ： 用 插 针 法 确 定 光 路折射，定根律据 光 的 计算出折射率．
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 大
小
红小光的传播速大度最 ，折射率最 ；
紫光的传播速度最 ，折射率最 .
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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．
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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 sin
θθ12＝n12
(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．
8
3．任何介质的折射率 n 都大于 1. 4．应用 n＝ssiinn θθ12计算介质折射率时，注意 θ1 为真空中的光线
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．
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【例 1】 关于折射率，下列说法正确的是 ()
答案 CD
12
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 的正弦成反比．
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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 律计算出玻璃的折射率 n＝ssiinn θθ12. 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．
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的比值n，叫
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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 中的传播速度 v 之比，
即 n＝
c v
.
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三、测量介质的折射率