【物理】13.1《光的折射》精品课件(新人教版 选修3-4)

1、常数不同说明什么？ 2、常数有何物理意义？
“折射率”
四、 折射率
sin 1 n 1、绝对折射率n（折射率） sin 2
①是光从真空（空气）射入某种介质时的折射率。
②折射率得的大小与介质有关，与入射角和折射角 的大小无关。
③折射率无单位，任何介质折射率都大于1。
2、折射率的物理意义
折射率n反映了介质的光学性质。
五、课堂小结
光沿直线传播，且光路可逆！ 实验 光的折射 探究 光的反射 玻璃 水
折射率
案例1
怎样才能叉到鱼？
案例2
射水鱼喷水捕食蟋蟀
多姿多彩的“光”世界
妙趣横生的“光”世界
1、海市蜃楼
光的反射和折射
【实验演示】 杯中盛有适量的水，将一 支铅笔或筷子倾斜插入水中， 可以观察到什么现象？
提示：观察到铅笔或筷子发生“弯折”吗？ 物体在水中的“弯折” 属于光的折射现象。
一、知识温故
光在传播过程中，光路是可逆的。 光 从 空 气 射 入 水 中
A
N
θ1 O θ2 B
空气 玻璃
斯 涅 耳
N'ห้องสมุดไป่ตู้
（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）折射光线，入射光线在法线两侧。 （3）入射角的正弦跟折射角正弦成正比，如果用n12来表示这 个比例常数，就有：
sin 1 n12 sin 2
5、实验结论的进一步讨论分析
空气—玻璃 sin 1 1.52 sin 2 空气—水 sin 1 1.32 sin 2
通过曲线拟合，对于原有猜想，你又有何想法？
4、实验结论
（1）图 像
空气—玻璃
Sinθ1 Sinθ1

3.折射定律与光路可逆原理
的应用．(难点)
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1.基本知识 (1)光的反射 光从第1种介质射到它与第2种介质的
分界面
时，一
部分光会返回到第1种介质的现象．
(2)反射定律 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．
系．根据折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等．
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2．(多选)(2013·烟台检测)一束光 从某种介质射入空气中时，入射角 θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折 射光路如图13-1-3所示，则下列说
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③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，
c v 即 n＝_______ ．
④特点
任何介质的折射率都
大于1
．
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人眼中，使在B处的人看到了日出．
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但B处的人认为光是沿直线传播的，则认为太阳位于地平
线上的 A′ 点，而此时太阳还在地平线下，日出的时间提前
了，所以无大气层时日出的时间将延后，故正确答案为B. 【答案】 B
服/务/教/师

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
sin i n sinr
空气----水 水----空气
n 大于 1 n 小于 1
折射光路是可逆的：
i
空气
水
r
学生实验： 测玻璃砖的折射率
实验过程：
应用1：
人在水上看到物体的 像，比实际物体位置偏 上，感觉水比较浅。
从上向下看,
视深h

实际深度H 折射率n
应用2：
假设地球表面不存在大气层,那么人们 观察到的日出时刻与存在大气层的情况 相比, A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前,在另一些地区将 延后 D.不变
没有大气 有大气
着增大
人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和 折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。
光由空气射入玻璃时入射角 i 和出射角 r 的数值表
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
问题：
• 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=?

编辑ppt
光电效应：19世纪末，光电效应被发现，光的波 动说在光电效应面前束手无策，人们又认识到了 光确实具有粒子性。爱因斯坦提出了光的量子理 论---光子说. 人们终于认识到光既具有波动性又具有粒子性。
编辑ppt
光的反射 光的反射回顾
光的反射定律的内容
光从一种介 质射到它和另一 种介质的分界面 时,一部分光返回 到这种介质中的 现象。
O CD
课堂小结：
光的折射
光的折射定律
三线共面
sinθ1 / sinθ2 ＝常数
光
的
折 射
折
率
射n
1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害 2.定义式 sinθ1 / sinθ2 ＝n－－光从真空中进入介质 （ 1/n＝sinθ1 / sinθ2 －－光从介质进入真空）
3.决定式: n= c/v
深处，当在介质界面正上方观察时，物体的视 深为：
h h0 n
编辑ppt
2、视高公式:
如果从折射率为n的介质中，观察正上方距液面
高为
h
的物点，则视高为
0
h nh0
编辑ppt
3、视深与视高公式的应用： 利用视深与视高公式，不仅可以极为简捷地测
定介质的折射率，而且还可以很方便地分析和解 决与视深和视高有关的各种问题。
折射角：折射光线与法线之
间的夹角。
编辑ppt
入射角与折射角的关系：
Ａ光从空气中射入水中：
结论：入射角大于折射角。 入射角增大，折射角增大。
特殊：当入射角等于0时， 折射角也为0，传播方向不变。
编辑ppt
B光从水中射入空气中。
结论：入射角小于折射角。
入射角增大，折射角增大。

i
空气
i
空气
玻璃
r
水 r′
三、应用
弯折的筷子
P P
渔夫看到的鱼在这儿！
从上向下看,
视深h

实际深度 H 折射率 n
三、应用
假设地球表面不存在大气层,那么人
们观察到的日出时刻与存在大气层的情
况相比, A.将提前
(B )
B.将延后
C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后
D.不变
三、应用
有大气，看到太阳更早 没有大气，将迟一些看到太阳
r
COD 600 空气
BOD 300
r 600
玻璃
n
sin 600 sin 300
1.732
βi
五、练习
3.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
（2）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。
二、折射率
4.几种介质的折射率：
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
真空本身的折射率 = 1
二、折射率
--- 5.物理意义 反映介质对光的偏折能力的大小
观察现象
视深度(看到的深度) 小于实际深度
13.1 光的折射
一、光的反射和折射
1.光的反射：光从第1种介质射到它与第2种介
质的界面时，一部分光返回到第1种介质的现

[实验原理]如图所示,当光线AO以一定入射角θ1穿过两面平行的玻 璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线的
O'B,从而画出折射光线 OO',量出折射角 θ2,再根据 n= 算出玻璃的折射率。
sin������1 sin������2
1
2
3
4
[实验器材]一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针(4枚),量角 器(或圆规、三角板),刻度尺,激光笔,铅笔等。 [实验步骤] (1)把白纸铺在木板上。 (2)在白纸上画一直线aa'作为界面,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,并使其边界一边与aa'重合,再用 刻度尺画出玻璃的另一边bb'。 (4)在AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。
一
二
三
4.折射率是反映介质的光学性质的物理量,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。 特别警示解决光的折射问题时,应根据光在两种介质的界面上发生 折射的规律,作出光路图,利用折射定律以及平面几何知识来处理 光折射现象中的问题。
一
二
三
二、“相对折射率”与“绝对折射率” 光从介质1射入介质2时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫作介质2 对介质1的相对折射率,通常用n12表示。若介质1是真空,则介质2相 对真空的折射率叫作该介质的绝对折射率,通常用n表示。设介质1 的绝对折射率为n1,介质2的绝对折射率为n2,则
= ������12(������12 是比例常数)。
(3)光路的可逆性:在光的折射中,光路是可逆的。
1
2
3
4
3.折射率 (1)定义: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,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率,用 符号n表示。

第十三章 Nhomakorabea光
1 光的反射和折射
1.理解光的反射定律和折射定律,并能用来 解释和计算有关问题。 学习 2.理解折射率的物理意义,知道折射率与光 目标 速的关系。 3.会依据光的反射定律和折射定律作出光 路图。
一、光的反射与反射定律 1.光的反射:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一 部分光会_____到第1种介质的现象。 2.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_____的两侧;反射角_____入射 角。
2.如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线。一单色细光 束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P 到球心O的距离是球半径的 倍,且与MN所成的角α=30°。求 透明球体的折射率。
3
【解析】连接OB、BC、OC,如图所示。在B点光线的入射角、 折射角分别标为i、r, 在△OCP中,有 解得:∠OCP=120°(60°舍去), 进而可得:∠COP=30°,i=60°, 又∠BOC=180°-i-∠COP=90°, OC OP 故r=45°。 ， 因此,透明球体的折射率 sin sinOCP 答案:
【题组通关】 【示范题】光线以入射角θ1从空气射入折射率n= 的透明介质表面,如图所示 。
2
(1)当入射角θ1=45°时,求反射光线与折射光线间的夹角θ。 (2)当入射角θ1为何值时,反射光线与折射光线间的夹角θ=90°。
【解题探究】(1)反射光线与界面的夹角多大? 提示:由反射定律知反射角等于入射角,即反射角i=θ1=45°,反射光线与界面 夹角为45°。 (2)折射光线与反射光线垂直时,折射角与入射角有什么关系? 提示:此时折射角与入射角的和等于90°。

|对点训练|
3．一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的
夹角为 90°，折射光线与反射光线间的夹角为 105°，则该介质的
折射率及光在该介质中的传播速度为( )
A. 2， 2c
B．
3，
2c 2
C. 3， 3c
D．
2，
2c 2
解析：选 D 由反射定律和题意可知，反射角和入射角均为
45°，折射角为 r＝180°－45°－105°＝30°，则折射 n＝ssiinn 4350°°＝
(3)入射角与折射角的大小关系 ①光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小 关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定． ②当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角 大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时， 入射角小于折射角．
2．折射定律的应用 解决光的折射问题的基本思路：
|核心知识·记一记| 1．光的反射定律：简记为，共面、两侧、相等． 2．荷兰数学家斯涅耳总结的光的折射定律： (1)内容：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：ssiinn θθ12＝n12，式中 n12 是比例常数．
解析：分析题意，作出光路图，如 图所示：
连接 DO，由题意得，点 E 是三角形 AOD 的垂心．因为 DE＝2 cm，EF＝1 cm，所以△OAD 是等边三角形，点 E 也是重心、中心．
根据几何关系可知，入射角为 60°，折射角为 30°，所以折射 率 n＝ssiinn 6300°°＝ 3.
A．比值θθ21不变 B．比值ssiinn θθ12不变 C．比值ssiinn θθ12是一个大于 1 的常数 D．比值ssiinn θθ12是一个小于 1 的常数