光的折射定律讲义

透镜在生活和科技中应用
相机镜头
利用多个透镜组合来实现对远 处物体的清晰成像。
光纤通信
利用透镜将光信号聚焦到光纤 中，实现高速、远距离的光纤 通信。
眼镜
利用凸透镜或凹透镜来矫正视 力问题，如近视或远视。
显微镜和望远镜
利用透镜放大微小物体或观察 远处物体。
激光技术
利用透镜对激光束进行整形和 聚焦，实现各种激光加工和测 量应用。
折射光线和入射光线分居法线 两侧（法线居中，与界面垂直 ）。
折射定律与公式
折射光线、入射光线、法线处在同一平面内（三线共面）。
折射光线与入射光线分别位于法线的两侧（法线居中，与折射光线、入射光线分居两侧）。
光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角。当光线从其他介质斜射入空气时，折射 角大于入射角。理解：若光从空气垂直射入（或其他介质射入），传播方向不改变。
04
光学仪器原理与构造
显微镜原理及构造
显微镜原理
利用光的折射和放大原理，将微 小物体放大到人眼可以观察的尺 度。
显微镜构造
主要由物镜、目镜、镜筒、载物 台等部分组成。其中物镜和目镜 都是凸透镜，通过调节它们之间 的距离可以实现对物体的放大。
望远镜原理及构造
望远镜原理
利用光的折射原理，将远处物体发出的光线会聚到焦点，再通过目镜放大供人眼 观察。
数据处理和分析方法
数据处理
记录每次测量的入射角和折射角数据，并计算其正弦值。根据折射定律，计算透明物质的折射率。
数据分析
通过绘制入射角和折射角的正弦值之间的关系图，可以直观地观察到两者之间的线性关系。根据实验数据计算得 到的折射率值，可以评估透明物质的光学性质。同时，通过比较不同透明物质的折射率值，可以了解不同介质对 光传播的影响。

F
F
O
(1).凹透镜对光线起发散作用,叫发散透镜
(2).凹透镜的三条特殊光线
①
F
O
F
③ ②
①.平行于主光轴的光线,折射光线的反向延长线过(虚)焦点. ②.延长线过(虚)焦点的光线,折射光线平行于主光轴. ③.过光心的光线,传播方向不改变.
(3).完成下列光路图.
O
F O
F
F
F
F
F
O
一.光的折射
1. 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方
向一般会发生变化，这种现象叫做 光的折射
2.折射现象的几个名词 一点 两角 三线
空气
空气
.o
水
水
3、 折射规律： 前提：光从空气斜射入水或其它介质时。 (1)折射光线，入射光线，法线在同一个平面； (2)折射光线，入射光线分居法线的两側； (3)折射角小于入射角； (4)入射角增大时，折射角也随着增大； (5)当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
事实上并不存在发光的A1点,A1
点是A点的虚像点.
(2)池塘变浅
.A1
A
(3)水中看树
A1
A
6.练习 （1）如图所示，正确表示光从空气斜射入水中的
是： ( C )
空气
空气
空气
空气
水
水
水
水
A
B
C
D
(2).当光线垂直入射时,传播方向 不改变,这
时入射角是 0 度,折射角是 度.
0
二.透镜
1.凸透镜:中间厚,边缘薄的透镜.
空气
.o
水
Hale Waihona Puke 4、发生折射时，光路 也是可逆的。

白色的光实际 上是由各种单 色光组成的复 色光。复色光 通过透明介质 以后分解成单 色光的现象叫 做色散。
精选课件ppt
27
表4-2-1 冕牌玻璃对各种色光的折射率
各种色光在真空中的速度都等于c， 由公式n=c/v可知，各种色光在同一均 匀介质中的传播速度v是不相同的。介 质对紫光的折射率最大，表示紫光在介 质中的传播速度最小；介质对红光的折 射率最小，表示红光在介质中的传播速 度最大。
精选课件ppt28来自例：斜插入水中的筷子与竖直方向成 45°角，由空气中向下观察，看到筷 子在水中的部分与竖直方向成的角度 为θ，则( B)
A.θ＜45°
B.θ＞45°
C.θ=45
D .条件不足，无法判断
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空 气，它的反射光线与折射光线成90 °夹
角，则玻璃的折射率为 3 ？
c318 0m/s
由于光在空气中的传播速 度近似等于在真空中传播速度 c，所以光从空气中射向介质 时，公式也适用。
精选课件ppt
14
附：波的折射定律证明
由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点
经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A
点的到达C点，
sin i BD v1 t AD AD
sin r AC v 2 t AD AD
玻璃是一种透明介质，光从空 气入射到玻璃的界面上会发生折射， 如何把玻璃的折射率测出来？
实验原理： 1、根据折射率的 定义： n sin i
sin r
法线
i=?
空气
要测折射率，必 须知道与一个折射 现象对应的折射角 和入射角。
界面
r=?
玻璃
实验器材：
玻璃 砖 白 纸 、大头针若干、铅笔、直 尺、量角器

2
D.方向竖直向下，大小为( －1)BIL
图3
2
预总习结提导学 解析课答堂讲义 返回
三、磁通量
知识梳理
1.在磁感应强度为B 的匀强磁场
中，垂有直一块
磁感
线方向的面积为SB的S 平面，我们定义 为通过磁这通个面的磁通量
，简称
，用磁Φ表感示线.条它数在数值上等于穿过这个面的
.
BS
韦伯 韦
Wb
2.公式：Φ＝ .国际制单位为
，把它称为磁感F 应强度.
2.定义式：B＝IL .
N
3.单位：特斯拉，简特称 ，符号T是 ,1 TA＝·m1
.
预习导学
课堂讲义 答案
4.磁感应强度的方向：磁感应强度B矢是 (填“矢”或“标”)
量，磁场中某点磁感应强度的方向磁就场是方该向点的
，也就
是放N极在该点的小磁针 5.匀强磁场
受力的方向.
(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度 和
三、介质的折射率
1．把光从__真__空__射入某种__介__质__发生折射时，入射角i的正弦 值与折射角r的正弦值的__比__值__，叫做这种介质的折射率． sin i n＝__si_n__r_
2．折射率与光速的关系：介质的折射率n，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． c
结合数学三角函数的关系进行运算．
【例 3】 如图 2 所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为 d， 当桶内无油时，从某点 A 恰能看到桶底边缘上的某点 B， 当桶内油的深度等于桶高的一半时，在 A 点沿 AB 方向看 去，看到桶底上的 C 点，C、B 相距41d.由此可得油的折射 率 n＝________；光在油中传播的速度 v＝________m/s.(结 果可用根式表示)

第56讲 光的折射定律 全反射考查内容 考纲要求考查年份考查详情能力要求光的折射定律 折射率、 光的全反射 光导纤维 Ⅰ14年 T 12B (3)—计算，考查了光的折射定律的应用15年 T 12B (3)—计算，考查了光的折射定律的应用17年 T 12B (3)—计算，考查了光的折射定律的应用知识整合一、反射定律光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角．二、光的折射1．折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于________两侧，入射角i 的正弦跟折射角γ的正弦成正比，即________＝常数(折射率)．在光的折射现象中，光路是可逆的．2．折射率：光从真空射入某种________发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比，叫做介质的折射率，即n ＝sin isin r.(1)某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，即________．(2)任何介质的折射率均大于________．(3)折射率较大的介质称为________介质，折射率较小的介质称为________介质． 三、光的色散复色光在介质中由于________不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散．一束白光通过三棱镜后产生色散在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是________．不同色光在介质中的速度是不同的，红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象(如图)．说明：(1)白光为复色光．(2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越________．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，频率最大的是________，折射率最大的是________．(3)不同色光在同一介质中传播速度不同．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，在同一介质中，光速最大的是________．四、全反射1．发生全反射的条件(1)光从光密介质射向光疏介质； (2)入射角大于或等于临界角． 2．临界角(1)在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角．(2)临界角C 的计算：当光线由某种折射率为n 的介质射入真空(或空气)时，sin C ＝1n .3．全反射现象的应用(1)在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释．例如，草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等．(2)光导纤维是全反射的实际应用光纤传输信息，要求光纤内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光纤通信的主要优点是容量大．方法技巧考点1 对折射定律和折射率的理解1．对折射定律的理解(1)注意光线偏折的方向：如果光线从折射率(n 1)小的介质射向折射率(n 2)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)．(2)折射光路是可逆的，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，定律中的公式就变为sin θ1sin θ2＝1n，式中θ1、θ2分别为此时的入射角和折射角．2．对折射率的理解(1)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 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即n ＝cv，单色光在折射率较大的介质中光速较小．(2)折射率n 是反映介质光学性质的物理量，虽然折射率的定义式：n ＝sin isin γ，但它的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．【典型例题1】 (16年南京三模)如图所示，半径为R 的扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 边射入介质，折射光线平行于OB 且恰好射向M(不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c)．求：(1)从M 处射出的光线与OM 的夹角； (2)光在介质中的传播时间．1.如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC 边入射，经棱镜折射后从AC 边射出．已知∠A＝θ＝60°，求：(1)棱镜材料的折射率n ；(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)．考点2 对全反射条件的理解全反射条件：(1)光由光密介质射向光疏介质；(2)入射角大于或等于临界角．临界角C表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则n＝1sin C.【典型例题2】如图所示，一半圆形玻璃砖半径R＝18 cm，可绕其圆心O在纸面内转动，M为一根光标尺，开始时玻璃砖的直径PQ与光标尺平行，一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ射到O点，在M上留下一光点O1.保持入射光方向不变，使玻璃砖绕O点逆时针缓慢转动，光点在标尺上移动，最终在距离O1点h＝32 cm处消失．已知O、O1间的距离l＝24 cm，光在真空中传播速度c＝3.0×108m/s.求：(1)玻璃砖的折射率n；(2)光点消失后，光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t.2.(17年南通一模)如图所示，一段圆柱形光导纤维长L＝20 cm，圆形截面内芯直径d＝4.0 cm，内芯的折射率n1＝1.73，外套的折射率n2＝1.41.光从光导纤维的左端中心以入射角θ1＝60°射入，经多次全反射后从右端面射出，不考虑光在右端面的反射．求：(1)光线从空气进入光导纤维的折射角θ2；(2)光在光导纤维中发生全反射的次数N.考点3 光的色散如图所示，一束白光通过三棱镜后会分解成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光谱．注意：我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫光通过棱镜的偏向角，实验表明，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，这说明玻璃对不同色光的折射率不同，紫光的折射率最大，红光的折射率最小．【典型例题3】如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则( )A．λa<λb，n a>n bB．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a<n bD．λa>λb，n a>n b3.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光当堂检测 1.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )第1题图A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2．水中某一深处有一点光源S ，可以发出a 、b 两种单色光，其由水中射出水面的光路如图所示．关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是( )A ．a 光的频率比b 光的小B ．a 光的折射率比b 光的大C ．a 光在水中的传播速度比b 光的小D ．a 光在水中的波长比b 光的小第2题图第3题图3．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A 为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )A . 3B . 2C .32D .624．(17年南通三模)如图所示，在水平桌面上倒立着一个透明圆锥，底面是半径r ＝0.24m 的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角θ＝30°.有一束光线从距轴线a ＝0.15 m 处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在水平桌面上形成一个小光点．已知透明圆锥介质的折射率n ＝1.73，真空中光速c ＝3.0×108m /s .求：(1)光在圆锥中传播的时间t ；(2)桌面上光点到圆锥顶点O 间的距离l.第4题图5．(17年江苏高考)人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点．取球体的折射率为2，且D ＝2R ，求光线的会聚角α(示意图未按比例画出)．第5题图第56讲 光的折射定律 全反射知识整合 基础自测 二、1.法线sin i sin γ 2.介质 (1)n ＝cv(2)1 (3)光密 光疏 三、折射率 复色光 (2)大 紫光 紫光 (3)红光方法技巧·典型例题1· (1)60° (2)R c 【解析】(1)n ＝sin60°sin30°＝ 3 sin αsin30°＝3 α＝60°(2)2x cos30°＝R v ＝c n t ＝x v ＝R c.·变式训练1· (1)3 (2)33c 【解析】(1)由题意可得．光在玻璃中的折射角为30° 所以，n ＝sin60°sin30°＝3(2)根据n ＝c v 得 v ＝33c .·典型例题2·(1)1.67 (2)2×10－9s 【解析】 (1)发生全反射时光路如答图，tan θ＝h l ＝43全反射临界角C ＝π2－θ玻璃的折射率n ＝1sin C ＝53＝1.67(2)光在玻璃中传播的速度 v ＝c n全反射时光穿过玻璃砖的时间 t ＝2R v＝2×10－9s·变式训练2·(1)30° (2)3次 【解析】 (1)由折射定律有n 1＝sin θ1sin θ2代入数据得θ2＝30°(2)由几何关系有N ＝L －d2tan60°d tan60°＋1代入数据得N ＝3.4 取N ＝3次．·典型例题3·B 【解析】 由图可知，a 、b 两束光通过三棱镜后，发生色散，b 的折射较明显，所以三棱镜对b 光的折射率较大．又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以b 的频率大于a 的频率．由C ＝λv 可知频率越大的光，波长越小．所以B 正确．·变式训练3·B 【解析】 由折射图像可知a 光的偏折程度最大，说明水滴对a 的折射率最大，故a 的频率最大，由v ＝λf 可知，a 的波长最小，abcd 偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光．当堂检测1．D 【解析】 发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A 错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B 错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C 错误；根据n ＝c v，光在水中的传播速度较小，选项D 正确．2．A 【解析】 据图知，a 、b 两束光的入射光相等，b 光的折射角大于a 光的折射角，根据折射定律可得出a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，由c ＝λf 则知a 光的波长大于b 光的波长，由v ＝c n知，a 光在水中的传播速度大．故A 正确，BCD 错误．3．D 【解析】 光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边上，第一次折射时入射角为45°，射到AC 边刚好发生全反射根据全反射公式sin C ＝1n，在AC 边上的入射角为临界角C ，根据几何关系，第一次折射时的折射角为90°－C ，根据折射定律为n ＝sin45°sin （90°－C ）＝sin45°cos C ，联立两式可以计算可得n ＝62，所以D 项正确；ABC 项错误． 4．(1)3.0×10－10s (2)0.10 m 【解析】(1)圆锥中的光速 v ＝cn传播时间 t ＝（r －a ）tan θv解得 t ＝3.0×10－10s(2)光线从底面垂直入射后沿直线射到圆锥侧面上的O ′点发生折射，光路如图所示，由几何关系可知入射角为θ，设折射角为α，则sin αsin θ＝n 解得 α＝60°由几何关系可知△OPO ′为等腰三角形，则 2l cos θ＝acos θ解得 l ＝0.10 m.第4题图5．30° 【解析】 由几何关系sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.。

（n＞1）
典例分析
例1、关于折射率，下面说法正确的是（ BD ）
A．根据 n= sin θ1 / sin θ2可知，介质的折射率与入射角正弦
成正比，与折射角正弦成反比
B．介质中的速度由介质的折射率决定
C．由可n=c/v可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D．光由一种介质进入另一种介质时，频率不变
介质 空气 酒精 各种玻璃 n 1.00029 1.36 1.40-2.00 介质 水 麻油 金刚石 n 1.33 1.47 2.42 介质 冰 水晶 翡翠 n 1二硫化碳
1.63
岩盐
1.55
真空本身的折射率=1
灵机一动
这跟惠更斯原理揭示的波折射的规律何其相似
1、理解折射定律的确切含义，并能解释一些光现象和
计算有关的问题
2、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算 3、通过认识折射定律的发现过程，认识到科学上的发 现时要经过曲折过程的，培养勇于不断探索现象背后规 律的精神
光射到两种介质的分界面，一部分光被反射回原来的介质中继续传播的现象
A
法线
入射角 反射角
典例分析
例2、(折射定律的应用)如图所示，光在真空和某介质的界面 MN上发生折射，由图可知( C )
A．光是从真空射入介质的 B．介质的折射率为 23
C．介质的折射率为 3 D．反射光线与折射光线的夹角为60
°
典例分析
例3、一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L，现测得该玻璃砖
的折射率为1.73，若光从上表面射入的入射角i为60°时，求：
空气
玻璃
i r
空气 水
i
r′
定义式:
sin 1 n sin 2

3. 缓慢移动激光笔的位置，观察光线的 偏折角度变化。
实验结果分析与解读
当光线从空气进入玻璃砖时，会发生偏折，入射角变大，折射角变小。
随着入射角的增大，折射角也相应增大。当入射角增大到一定程度时，折射角达到 最大值，此时光无法再穿过玻璃砖。
通过实验可以得出结论：当光从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生偏折 ，这种现象称为光的折射。折射的程度取决于两种介质的折射率。
04
折射定律的应用场景
光学仪器与设备
01
02
03
望远镜
通过折射定律，望远镜可 以放大远处的物体，方便 观察和研究天体、动物生 态等。
显微镜
显微镜利用折射定律来放 大并观察微小的物体，帮 助科学家们研究细胞、细 菌等微观世界。
光学仪器
激光器、光学传感器等光 学仪器都基于折射定律来 设计和制造。
自然现象与科学实验
THANKS
感谢观看
02
折射定律的数学表达
法线与光线
法线
光线与两种介质的交线
光线的方向
在折射现象中，光线遵循光在真空中的方向
折射率与角度的关系
01 入射角
光线从一种介质进入另一种介质时，在交界处发 生的角度变化
02 折射角
光线在另一种介质中传播时发生的角度变化
03 折射率
光在两种介质之间的传播速度比，与入射角和折 射角有关
斯涅尔折射定律
01 斯涅尔折射定律
光在两种介质之间传播时，折射角与入射角之间 的关系，取决于介质的折射率和光线的方向
02 定律公式
n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2，其中n1和n2分别为两 种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角
03 应用领域

一、反射定律和折射定律 返回
◆ 要点提炼
1.光的反射
(1)反射现象：光从一种介质射到它与第二种介质的分界面时， 一部分光会返回到第一种介质的现象.
(2)光的反射遵循反射定律：反射光线与入射光线、法线处在
内，反射光线与入射光线分别位于
同一平面
；
反射角 入射角.
(3)在光等的于反射现象中，光路 .
法线的两侧
1234
解析 如图所示，人在岸上看离岸一段距离 的水下的鱼，应是从鱼的位置发出的光(实 际上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼 睛，看到的是鱼的像.把鱼看做一个发光点 S，人看到的是折射光线的反向延长线交于发光点S的右上 方S′点，这说明人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方， 所以选项B正确. 答案 B
1234
2.(折射定律的应用)一个人站在湖边，观察离岸一段距离的 水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位 置相比较，下列说法中正确的是( ) A.在鱼真实位置的正上方某处 B.在鱼真实位置上方偏向观察者的某处 C.在鱼真实位置下方偏向观察者的某处 D.所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置
积极引导学生对生活实践问题的探索。随着新课程改革的进展，生存式教育宗旨已经深入人心，并备受到了老师、父母、学校的重视，并作为管理课堂的重要教育宗旨，积极培养学生的应用能力。 因此数学老师必须建立起科学的生存教育宗旨，积极实施生存式教育手段，把生存式教学策略充分运用于数学课堂的方方面面，通过引用与传统数学教育有关的日常生活事例，构造出多姿丰富的生 存式情景，赋予学生更真切的生存感受，不放过任何一种直接联系传统数学教育和日常生活的机会，让实际例子成为学生数学人文常识展示的导火索，从而帮助学生感悟到数学人文常识的基本内容。 父母们不再觉得上课是老师的责任，而是引导学生走进到日常生活中思索传统数学教育问题，在生活中慢慢锻炼孩子的传统数学教育思维，让学生从生活小事中应用数学知识，并检测自己对中国传

光 的 折 射 规 律
• 入射角增大，折射角也增大。
返回
光
的
折
射
规
律 • 光垂直射到玻璃或水表面时，在玻璃或
水中的传播方向不变。
返回
光 的 折 射 规 律 • 光从玻璃中斜射入空气中，折射光线
将偏离法线，折射角大于入射角。
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光 • 光折射时，折射光线、入射光线、法 线在同一平面内。折射光线和入射光
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楼房是变高 还是变矮
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海Leabharlann 光这是什么 现象？
市 蜃
的 折
怎样形成的？ 楼
射
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１、有一光线斜射入水 中，下图中折射光线正确的 是（ ）。
A
B
C
D
返回
答案
１、有一光线斜射入水 中，下图中折射光线正确的
是（ B ）。
A
B
C
D
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2、一束光线从空气中射入 水中，在水面上（ ）。 A、只发生反射，不发生折射。 B、只发生折射，不发生反射。 C、既发生反射，又发生折射。
返回
答案
2、一束光线从空气中射入
水中，在水面上（ Ｃ ）。
A、只发生反射，不发生折射。 B、只发生折射，不发生反射。 C、既发生反射，又发生折射。
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3、一束光线与界面成30°
角射到界面上时，发生了反射和
折射。已知反射光线与入射光线
的夹角85°，折射角为（ ).
Ａ、15°
B、35°
Ｃ、45
D、60°
3、法洛斯灯塔 法洛斯灯塔与其余六个奇观绝对是不同，因为它并不
带有任何宗教色彩，纯粹为人民实际生活而建，法洛斯灯 塔的灯光在晚上照耀着整个亚历山港，保护著海上的船只， 另外，它亦是当时世上最高的建筑物。

第三章 光和眼睛
3.4 光的折射规律
新课引入
新课讲授
课堂小结
随堂练习
新课引入
奇特的蜃景①海市蜃楼：炎热的夏季，沙漠中烈日当头，行走在沙漠中的人会看到空中出现建筑，这些飘在空中的建筑在该处是没有实物的。②公路蜃景：炎热的夏季，驾车行驶在平直的公路上，常常可以看到公路远处似乎有“积水”，但行驶到该处时“积水”却消失了。
处于空气中的角大
阶段一：光从空气射入玻璃中，发生折射，折射角小于入射角。
阶段二：光从玻璃射入空气中，发生折射，折射角大于入射角。
两者平行
最终光线与原光线平行的理解
玻璃砖两侧均为空气，图中∠1=∠2，由光的可逆性可知，光线入射时向靠近法线方向偏转的角度与出射时向远离法线方向偏转的角度大小相等，最终光线平行于原光线。
小于
没有
增大
探究入射角与折射角的大小关系。
探究入射光线、折射光线和法线是否在同一平面内。
探究折射角随入射角的大小变化情况。
探究折射光路是否可逆。
（4）让光垂直射向水面，则进入水中的光的传播方向___________。
保持不变
探究垂直入射时的光路。
折射角大于入射角 当光从空气中斜射入水中时，水中的折射角小于空气中的入射角，由折射光路的可逆性可知，当光从水中斜射入空气中时，空气中的折射角大于水中的入射角。
2. 基本概念
（1）入射光线AO；（2）分界面PQ；（3）入射点O；（4）法线NN´；（5）折射光线OB；（6）入射角∠α；（7）折射角∠γ。
“一点”“一面”“三线”“两角”
1.提出问题光的折射满足什么规律？与光的反射有什么不同？
2.实验器材激光笔 、纸板、水槽、水等。
3.进行实验：利用如图所示的实验装置进行实验。

光的折射【知识点】1、光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。

2、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；当光从空气斜射如水中时，折射光线偏向发现，折射角小于入射角；当光从水斜射如空气中时，折射光线偏离法线，折射角大于入射角；当光垂直入射时，传播方向不变；折射角随入射角的改变而改变。

3、光折射时速度发生改变。

4、折射时看到的像是虚像，且虚像总是在实像的正上方。

【典型例题】例1、（定义）的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象是（）练习1如图所示，一束激光沿________射到空水槽底部O点，形成一个光斑.向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的________（填“左”或“右”）侧；继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角________（填“增大”、“不变”或“减小”）.练习2如图所示，将一支铅笔放入水中，看起来铅笔发生了弯折。

这是因为（）A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射B.光在空气和水的分界面发生了漫反射C.光从空气射入水中，传播方向不变D.光从水射入空气中，传播方向改变例2、（折射规律）岸上的人看见水中的鱼的位置比实际位置变___(填“深”或“浅”),水中的潜水员看岸上的路灯的位置比实际位置偏___(填“高”或“低”)，都是由于光的___的缘故。

练习1去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。

如图所示，小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷，总是叉不到鱼。

如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是（）练习2、潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。

如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因（）．练习3“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。

如图所示，在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它的视野范围如图a所示。

大雨将井全部灌满水，若青蛙仍在P点，请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。

《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。

《光的折射定律》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，筷子好像在水中“折断”了，这就是光的折射造成的。

光的折射现象在我们的日常生活中随处可见。

除了水中的筷子，还有放大镜、望远镜、显微镜等光学仪器，以及彩虹的形成，都与光的折射有关。

二、光的折射定律的内容光的折射定律是描述光在折射现象中遵循的规律。

具体来说，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

如果用数学公式来表示，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。

折射率是一个反映介质光学性质的重要参数。

它表示光在真空中的传播速度与在该介质中传播速度的比值。

不同的介质具有不同的折射率，例如，真空的折射率约为 1，空气的折射率约为 10003，水的折射率约为 133，玻璃的折射率约为 15 到 19 不等。

三、光的折射定律的推导为了更好地理解光的折射定律，我们可以通过一个简单的实验来推导。

假设在两种介质的分界面上有一点 O ，一束光线从介质 1 中的 A 点入射，经过 O 点折射后进入介质 2 中的 B 点。

我们分别过 A 点和 B 点作法线的垂线，垂足分别为 C 和 D 。

根据几何关系，我们可以得到：sinθ1 ＝ AC/AO ，sinθ2 ＝ BD/BO 。

由于光在传播过程中，从 A 点到 B 点所经过的时间是一定的，而光在不同介质中的传播速度不同。

设光在介质 1 中的速度为 v1 ，在介质 2 中的速度为 v2 ，则有：AO/v1 ＝ BO/v2 ，即 AO/BO ＝ v1/v2 。

又因为折射率 n ＝ c/v （ c 为真空中的光速），所以 n1 ＝ c/v1 ，n2 ＝ c/v2 ，则 v1/v2 ＝ n2/n1 。

NN
11
O
22
NN''
空气 玻璃 折射光线
若光从其它介质斜射向空气，折射角大于入射角。
5
三、折射率
光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦跟折射角
的正弦的比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，
即
n介
sin 空 sin 介
N
1
真空
理论和实验的研究还证明， 某种介质的折射率，等于光
O
2
介质
在真空中的速度跟光在这种
1.1 光的折射定律 折射率
问题引入 光的折射 折射定律 折射率 平行透明板 三棱镜
1
问题引入 下面这些现象说明什么问题？
我们看到的鱼实际上是鱼的像 水池看上去比实际深度浅
插入水中的笔看上去弯了
透过玻璃砖看到的尺子 被“折断”了
2
一、光的折射
1. 光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传 播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。
介质中的速度之比
N'
n介
sin 空 sin 介
c v介
6
因为
c
sin1 v1 v2 n2 sin 2 v2 c n1
v1
所以折射定律还可以用折射率表示成
n1 sin1 n2 sin 2
7
介质
金刚石 重火石玻璃 二硫化碳
水晶 轻冕牌玻璃
甘油 莹石
几种介质的折射率
折射率
2.42 1.80 1.63 1.54 1.52 1.47 1.43
15
16
3 108
m/s 1.97 108
m/s
1.52
光在水中的传播速度为

光的折射定律课件xx年xx月xx日•光的折射现象与概念•光的折射定律及公式•光的折射定律的应用目录•光的折射定律实验及分析•光的折射定律的拓展与深化•光的折射定律的复习与巩固01光的折射现象与概念1 2 3光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变，形成折射现象。

折射现象是光在两种不同介质之间传播时发生的特殊现象。

当光线从空气进入水中或玻璃等透明介质时，折射现象尤为明显。

03光在真空中的速度最快，而在其他介质中的速度则变慢，这是折射现象的基础。

01光的折射是指光在两种不同介质之间传播时，传播方向发生变化的现象。

02光在两种介质之间传播时，速度会发生变化，导致折射现象的产生。

折射率是指光在两种介质之间传播时的速度比，通常用n表示。

折射率与光速之间存在反比关系，即当光速减小时，折射率增大。

在真空中，光的速度最快，因此折射率为1。

当光进入其他介质时，速度减慢，折射率增大。

折射率与光速的关系02光的折射定律及公式当光线从一种介质射向另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。

折射光线的方向与入射光线和法线（界面上的垂线）的夹角称为折射角。

光的折射定律当光线从空气（或真空）射向介质时，折射光线靠近法线；当光线从介质射向空气（或真空）时，折射光线偏离法线。

折射角随入射角的增大而增大。

折射定律的内容光的折射定律折射公式n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2公式解释n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。

光的折射公式公式中各参数的意义及单位光线与法线的夹角，单位为度（°）。

入射角（θ1）折射角（θ2）折射率（n）注意事项折射光线与法线的夹角，单位为度（°）。

光在介质中的速度与在真空中的速度之比，无单位。

在计算折射角时，需要注意入射角和折射率的单位必须一致。

03光的折射定律的应用摄影镜头摄影镜头利用折射原理，将光线聚焦在感光元件上，实现图像的清晰记录。

入射角
折射角
i/r
Sini/sinr
100
6.70
1.49
1.49
200
13.30
1.50
1.49
300
19.60
1.53
1.49
400
25.20
1.59
1.51
500
30.70
1.63
1.50
600 700
35.10 38.60
1.71 1.81
1.51 1.50
800
40.60
1.97
1.51
⑥入射角的正弦和折射 角的正弦成正比
在折射时光路是可逆的．
例一
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。
ＡF
A
Ｂ
C
O dG
B CD
解: 因底面直径和桶高相等,由此可知
介质 折射率
金刚石 2.42
二氧化碳 1.63
玻璃
1.5-1.8
水晶
1.55
介质 岩盐 酒精
水
空气
折射率
1.55 1.36 1.33
1.00028
4、真空本身的折射率 n =1，所有介质的折射率大于1
三、光的折射的一般规律
光从空气斜射入水中或其他介质 中时，折射光线与入射光线、法线在 同一平面内；折射光线和入射光线分 居法线两侧；折射角小于入射角；当 光线垂直射向介质表面时，传播方向 不改变．
∠AOF= ∠ABG=450

第六十三讲光的折射全反射双基知识：一、光的折射定律折射率1.折射定律(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n。

(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。

2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量。

(2)定义式：n＝sin θ1 sin θ2。

(3)计算公式：n＝cv，因为v＜c，所以任何介质的折射率都大于1。

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

3.折射率的理解(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。

(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。

(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

二、全反射光导纤维光的色散1.定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象。

2.条件：(1)光从光密介质射入光疏介质。

(2)入射角大于或等于临界角。

3.临界角：折射角等于90°时的入射角。

若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，则sin C＝1n。

介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。

4.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射，如图所示。

5．光的色散(1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象。

(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长有序排列。

(3)光的色散现象说明：①白光为复色光；②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大；③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越小。

考点一折射定律和折射率的理解及应用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。