光的折射定率

1、漳浦一中漳浦一中 陳艷萍陳艷萍 漳浦一中物理組漳浦一中物理組 陳艷萍陳艷萍1.光的折射的定義光的折射的定義光由一種介質(zhì)光由一種介質(zhì)斜射斜射入另一種介入另一種介質(zhì)時質(zhì)時,傳播方向傳播方向_的現(xiàn)象叫光的折射的現(xiàn)象叫光的折射AOBNN/空氣空氣水水o1、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播2、光的反射定律、光的反射定律3、光的折射、光的折射(定律定律)2、回憶初中所學(xué)光的折射、回憶初中所學(xué)光的折射 折射光線、入射光線、折射光線、入射光線、 法線在同法線在同 一平面內(nèi)一平面內(nèi). 折射光線和入射光線折射光線和入射光線 分居法線兩側(cè)分居法線兩側(cè) 當(dāng)入射角增大時， 折射角也隨著增大 A

2、OBNN/空氣空氣水水o 入射角和折射角之間到底入射角和折射角之間到底 有什么樣的定量關(guān)系呢有什么樣的定量關(guān)系呢?史料記載最早研究此問題的科學(xué)家史料記載最早研究此問題的科學(xué)家 應(yīng)該是公元應(yīng)該是公元2世紀(jì)古希臘的托勒密世紀(jì)古希臘的托勒密 入射角入射角 折射角折射角 100 80 200 15030 300 22030 400 290 500 350 600 40030 700 45030 800 500托勒密的實驗設(shè)計：托勒密的實驗設(shè)計：入射角入射角 100200300400500600700800托托 折射角折射角 801503 2203 2903504003 4503 500學(xué)6.5 131

3、92530353840托勒密托勒密的觀點：的觀點：他認(rèn)為對于兩種確定介質(zhì)，他認(rèn)為對于兩種確定介質(zhì)，入射角和折射角之比是恒定的。入射角和折射角之比是恒定的。17世紀(jì)世紀(jì)開普勒指出開普勒指出：托勒密的假定只有托勒密的假定只有在入射角較小時才成立在入射角較小時才成立開普勒關(guān)于折射定律的研究和修正開普勒關(guān)于折射定律的研究和修正比托勒密前進了一步，但他還沒有比托勒密前進了一步，但他還沒有找到精確的折射規(guī)律找到精確的折射規(guī)律同學(xué)們你們能否站在托勒密和開同學(xué)們你們能否站在托勒密和開普勒這兩位巨人的肩膀上來繼續(xù)普勒這兩位巨人的肩膀上來繼續(xù)你們的猜想呢？你們的猜想呢？實驗結(jié)論實驗結(jié)論:入射角的正弦與折射角的正弦

4、之比入射角的正弦與折射角的正弦之比 是一個常數(shù)是一個常數(shù) 這個關(guān)系是由這個關(guān)系是由荷蘭荷蘭科學(xué)家科學(xué)家斯涅爾斯涅爾于于1621年最先發(fā)現(xiàn)的年最先發(fā)現(xiàn)的4、折射定律、折射定律 （又稱斯涅爾定律）（又稱斯涅爾定律）A：折射率的概念：折射率的概念： 物理學(xué)中把光從物理學(xué)中把光從真空真空（也可以認(rèn)為是空氣）（也可以認(rèn)為是空氣）射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦的比值射角的正弦的比值n 叫做這種介質(zhì)的折射率叫做這種介質(zhì)的折射率如果我們用如果我們用n 來表示這個比例常數(shù)來表示這個比例常數(shù),則則:=n這個關(guān)系是由荷蘭科學(xué)家這個關(guān)系是由荷蘭科學(xué)家斯涅爾斯

5、涅爾于于1621年最先發(fā)現(xiàn)的年最先發(fā)現(xiàn)的（1）折射率）折射率-是光是光從真空射入某種介質(zhì)從真空射入某種介質(zhì)中時的折射率中時的折射率（2 2）n n的大小與的大小與介質(zhì)有關(guān)介質(zhì)有關(guān)，與與i i和和r r無關(guān)無關(guān)，對，對 于 確 定 的 介 質(zhì) ，于 確 定 的 介 質(zhì) ， n n 是 定 值 ， 不 能 說是 定 值 ， 不 能 說 nsininsini或或n1/sinrn1/sinr（3 3）折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率皆折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率皆大大于于1 1。sinrn=sini折射率的定義式折射率的定義式：注意注意: 強調(diào)說明：強調(diào)說明：空氣空氣玻璃玻璃2 AOB空氣空氣玻璃玻璃

6、當(dāng)光從空氣斜射當(dāng)光從空氣斜射入水中入水中, ,折射光線折射光線向法線方向偏折向法線方向偏折光從空氣斜射入光從空氣斜射入水中水中, ,傳播方向傳播方向怎樣偏折怎樣偏折? ?光從水中斜射入光從水中斜射入空氣空氣, ,傳播方向傳播方向怎樣偏折怎樣偏折? ?光從水中斜射入光從水中斜射入空氣空氣, ,折射光線折射光線偏離法線偏離法線1 2 1 B:若光從某種若光從某種介質(zhì)射入真空介質(zhì)射入真空 根據(jù)光路可逆性根據(jù)光路可逆性可知：可知： 折射光線偏折射光線偏離法線離法線sin 1sin 2=1/n問：入射光線的正弦值與問：入射光線的正弦值與折射光線的正弦之比一定折射光線的正弦之比一定大于大于1嗎？嗎？C：折

7、射率的意義折射率的意義-反映介質(zhì)對光的偏折程度反映介質(zhì)對光的偏折程度 rir空氣空氣玻璃玻璃空氣空氣水水i右右方方左左方方光滑桌面光滑桌面粗糙毛巾粗糙毛巾D：發(fā)生折射的原因：發(fā)生折射的原因光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因光在不同介質(zhì)中的速度不同，這正是發(fā)生折射的原因 某種介質(zhì)的折射率，等于某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度光在真空中的傳播速度c與與光在這種介質(zhì)中的傳播速光在這種介質(zhì)中的傳播速度之比度之比n= cvn=E:簡單提一下絕對折射率和相對折射率簡單提一下絕對折射率和相對折射率課本課本75頁拓展一步頁拓展一步“筷子彎折之謎筷子彎折之謎”空氣水界面AA從空氣中看物體，

8、物體比實際的深度要從空氣中看物體，物體比實際的深度要淺淺例題例題如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d當(dāng)桶內(nèi)沒有油時，從某點恰能看到桶底邊緣的某點。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的點c，兩點距離d/4求油的折射率和光在油中傳播的速度AFDOBCdCOACBGDF因底面直徑和桶高相等因底面直徑和桶高相等,由此可知由此可知 AOF= ABG=450又又OD=2CD油的折射率油的折射率光在油中的傳播速度光在油中的傳播速度解解:22ODCDCD 51 CODsin5122 210 CODsinAOFsinn ) s/m(109 . 18 210100 . 38 ncv 強調(diào)強

9、調(diào) 必須是垂直介質(zhì)觀察必須是垂直介質(zhì)觀察 ，才有才有 實深視深實深視深= n一、一、.光的折射的定義光的折射的定義二、二、.折射率的概念折射率的概念 強調(diào)幾點：強調(diào)幾點：三、折射率的意義三、折射率的意義四、發(fā)生折射的原因四、發(fā)生折射的原因cvn=n五、必須是垂直介質(zhì)觀察五、必須是垂直介質(zhì)觀察 ，才有才有 實深視深實深視深= n應(yīng)用應(yīng)用1 1： 人在水上看到人在水上看到物體的像，比實際物體的像，比實際物體位置偏上，感物體位置偏上，感覺水比較淺。覺水比較淺。從上向下看從上向下看, ,nHh折射率實際深度視深 怎樣才能叉到魚？怎樣才能叉到魚？ 假設(shè)地球表面不存在大氣層假設(shè)地球表面不存在大氣層, ,那

10、么人那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比況相比, ,A.A.將提前將提前 B.B.將延后將延后C.C.在某些地區(qū)將提前在某些地區(qū)將提前, ,在另一些地區(qū)將延后在另一些地區(qū)將延后 D.D.不變不變應(yīng)用應(yīng)用2 2：有大氣，看到太陽更早沒有大氣，將遲一些看到太陽 例：光線以例：光線以3030的入射角從玻的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成射光線成90 90 夾角，則玻璃的夾角，則玻璃的折射率為折射率為？ri玻璃玻璃空氣空氣 1、假設(shè)地球表面不存在大氣層、假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比的日出時刻與存在大氣層的情況相比 ( ) A.將提前將提前 B.將延后將延后.不變不變.在某些地區(qū)將提前在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后在另一些地區(qū)將延后 2、空中有一只小鳥，距水面、空中有一只小鳥，距水面3m，其正下方距，其正下方距水面水面4m深處的水中有一條魚。已知水的折射率深處的水中有一條魚。已知水的折射率為為4/3，則鳥看水中的魚離它多少，則鳥看水中的魚離它多少m？魚看天上？魚