第1讲：光的折射定律(新版)

第四章 光课程标准1.3.1 通过实验，理解光的折射定律。

会测量材料的折射率。

1.3.2 知道光的全反射现象及其产生的条件。

初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。

1.3.3 观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。

知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长。

1.3.4 通过实验，了解激光的特性。

能举例说明激光技术在生产生活中的应用。

第一节 光的折射第 1 课时 光的折射课时聚焦一、光的反射和折射1．光的反射：光从介质 1 射到介质 1 与介质 2 的________时，一部分光会返回到介质______的现象。

光的反射遵循光的反射定律。

2．光的折射：光从介质 1 射入介质 2 时在发生反射现象的同时，还有一部分光进入了介质 2，并改变了__________的现象。

二、光的折射定律当光从介质 1 射入介质 2 时，折射光线与入射光线、法线处在_______________内，折射光线与入射光线分别位于_________的两侧；入射角 θ1 的正弦与折射角 θ2 的正弦之比为一常数，即_________= C 。

● 常数 C 与光在介质中的________有关，与入射角和折射角的大小均无关。

● 以 v 1 表示光在介质 1 中的速度，v 2 表示光在介质 2 中的速度，常数 C = v 1v 2。

● 在光的折射现象中，光路是可逆的。

【例 1】如图是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。

O 点是半圆形玻璃砖的圆心，____________是可能发生的，________是不可能发生的。

OO甲 乙 丙 丁OO反射光线介质 1 N入射光线θ1 介质 2折射光线O N 'θ2【例 2】大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的，而密度越大，光在其中的传播速度越小，折射率越大。

从大气外射来一束阳光，下列能粗略表示这束阳光射到地面的路径的图是（ ）三、折射率1．当光从真空斜射入某种介质时，把常数 C （即入射角 θ1 的正弦与折射角 θ2 的正弦的比值）称为这种介质的折射率，用符号 n 表示。

光的折射全反射目标要求1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。

2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。

考点一光的折射定律和折射率1.光的折射定律如图所示，入射光线、折射光线和法线在□1同一平面内，入射光线与折射光线分居□2法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。

2.折射率(1)定义：在物理学中，把光从□3真空射入某种介质发生折射时，入射角的□4正弦值与折射角的□5正弦值的比，叫作这种介质的折射率。

(2)定义式：n ＝□6sin θ1sin θ2。

(3)计算公式：n ＝cv。

因为v <c ，所以任何介质的折射率都□7大于1。

(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角□8大于折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角□9小于折射角。

【判断正误】1.无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。

(√)2.若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大。

(×)3.根据n ＝cv可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比。

(√)1.对折射率的理解(1)公式n ＝sin θ1sin θ2中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质。

(3)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(4)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变。

2.光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的。

如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。

如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O 点，经折射后在水槽底部形成一光斑P 。

已知入射角α＝53°，水的折射率n ＝43，真空中光速c ＝3.0×108m/s ，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。

《光的折射定律》讲义一、什么是光的折射在我们的日常生活中，经常能观察到光的折射现象。

当光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向会发生改变，这种现象就叫做光的折射。

比如，把一根筷子插入水中，从水面上方看，筷子好像在水中“折断”了；又或者我们看池塘里的鱼，感觉鱼的位置比实际位置要浅。

这些都是光的折射所导致的有趣现象。

那为什么光会发生折射呢？这是因为不同的介质具有不同的光学性质，比如不同的密度、折射率等。

二、光的折射定律的内容光的折射定律是描述光在折射过程中遵循的基本规律。

其主要内容包括：1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内。

2、折射光线和入射光线分居法线两侧。

3、入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，这个常数称为该介质对光的折射率。

用公式来表示就是：n1sinθ1 ＝n2sinθ2 ，其中 n1 和 n2 分别是两种介质的折射率，θ1 是入射角，θ2 是折射角。

三、折射率折射率是光的折射定律中的一个关键概念。

它反映了光在不同介质中传播速度的差异。

折射率越大，光在该介质中的传播速度越慢。

比如，光在真空中的传播速度最快，折射率被定义为 1。

而当光进入其他介质，如玻璃、水等，折射率就会大于 1。

折射率不仅取决于介质的种类，还与光的波长有关。

这就是光的色散现象产生的原因。

四、光的折射定律的应用光的折射定律在许多领域都有广泛的应用。

在光学仪器中，如显微镜、望远镜等，就是利用光的折射来成像的。

通过精心设计透镜的形状和材料，使得光线按照特定的方式折射，从而实现放大、清晰成像等功能。

在光纤通信中，光信号在光纤内部不断地折射，从而能够沿着光纤传输很长的距离，实现高速、稳定的数据传输。

在眼睛的结构中，晶状体就相当于一个凸透镜，通过光的折射在视网膜上成像，让我们能够看到周围的世界。

五、实验探究光的折射定律为了更深入地理解光的折射定律，我们可以通过实验来进行探究。

比如，可以使用一个玻璃砖、激光笔和一张白纸来进行简单的实验。

《光的折射》讲义一、什么是光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生改变，这种现象就叫做光的折射。

比如，我们把一根筷子插入水中，从水面上方看，会发现筷子好像在水中“折断”了。

这其实就是光的折射现象导致我们的视觉产生了偏差。

光的折射与光的直线传播不同。

在均匀的同种介质中，光是沿直线传播的。

但一旦光从一种介质进入另一种介质，比如从空气进入水，或者从玻璃进入空气，光的传播路径就会发生变化。

二、光的折射定律光的折射遵循一定的规律，这就是光的折射定律。

折射光线、入射光线和法线在同一平面内。

折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。

入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数，这个常数取决于两种介质的性质，被称为这两种介质的相对折射率。

如果我们用 i 表示入射角，r 表示折射角，n 表示折射率，那么可以用公式 n ＝ sin i ／ sin r 来表示光的折射定律。

折射率是一个很重要的概念。

它反映了光在不同介质中传播速度的差异。

一般来说，光在真空中的传播速度最快，当光进入其他介质时，传播速度会变慢，折射率就会大于 1。

例如，光从空气射入水中，水的折射率约为 133，这意味着光在水中的传播速度比在空气中慢。

三、光的折射现象的例子生活中有许多常见的光的折射现象。

除了前面提到的筷子在水中“折断”，还有池塘看起来比实际的要浅。

当我们从池塘边看水底，觉得水不深，但实际下去可能会比我们看到的要深得多。

这是因为光从水中射向空气发生折射，我们看到的是虚像，位置比实际物体要高。

凸透镜成像也是光的折射的应用。

凸透镜可以使平行光线会聚，通过调整物体与凸透镜的距离，可以得到放大、缩小或等大的实像。

我们的眼睛能够看清物体，也是因为眼睛中的晶状体相当于一个凸透镜，通过光的折射在视网膜上形成清晰的像。

还有海市蜃楼的奇观。

在炎热的夏天，在柏油马路上有时能看到远处的路面好像有积水，还能倒映出车辆的影子，但走近却发现并没有水。

这是因为地面附近的空气受热不均匀，导致空气的密度不同，光发生折射，将远处物体的像折射到我们眼前。