第1節(jié)光的折射定律-hxm

1、中央電教館資源中心第第1節(jié)節(jié) 光的折射定律光的折射定律實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示 當(dāng)窄光束由空氣斜射向玻璃表面時(shí)，入射光的反射和當(dāng)窄光束由空氣斜射向玻璃表面時(shí)，入射光的反射和折射現(xiàn)象是怎樣的？折射現(xiàn)象是怎樣的？實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示 結(jié)論：光從空氣射到玻璃上，在界面上一部分光發(fā)結(jié)論：光從空氣射到玻璃上，在界面上一部分光發(fā)生反射，回到空氣中；另一部分光射入玻璃中，并改變生反射，回到空氣中；另一部分光射入玻璃中，并改變了原來的傳播方向了原來的傳播方向 光從一種介質(zhì)射入到另一介質(zhì)時(shí)傳播光從一種介質(zhì)射入到另一介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射ir空氣玻璃NNAOBi入射光線和法

2、線的夾角入射光線和法線的夾角入射角入射角r折射光線和法線的夾角折射光線和法線的夾角折射角折射角折射定律折射定律ir空氣玻璃NNAOB入射角和折射角之間究竟有什么入射角和折射角之間究竟有什么定量關(guān)系呢？定量關(guān)系呢？斯斯涅涅耳耳 入射角的正弦跟折射角的正弦成入射角的正弦跟折射角的正弦成正比正比，如果用n來表示這個(gè)比例常數(shù)，就有：sinsininr光的折射定律（斯涅耳定律）光的折射定律（斯涅耳定律）折射定律折射定律 如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射在折射現(xiàn)在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的象中，光路是可逆的ir空氣玻璃NNAOBsin1sinirn光傳播到兩種介質(zhì)交

3、界面時(shí)，發(fā)生折射現(xiàn)象光傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)，發(fā)生折射現(xiàn)象1 1、折射定律的理解：、折射定律的理解：（1 1）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)（2 2）折射光線，入射光線在法線兩側(cè)）折射光線，入射光線在法線兩側(cè)（3 3） ，n n為折射率，是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量為折射率，是反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量sinsininr折射定律折射定律n不同介質(zhì)，折射率不同。不同介質(zhì)，折射率不同。n折射率反映介質(zhì)對光的偏折程度折射率反映介質(zhì)對光的偏折程度折射率折射率n光在不同介質(zhì)的速度不同，是光發(fā)生折射的原因光在不同介質(zhì)的速度不同，是光發(fā)生折射的原因n惠更斯解釋光的

4、折射惠更斯解釋光的折射12sinsinvicnrvvcnvn所有介質(zhì)的折射率都大于所有介質(zhì)的折射率都大于1 1n光在不同介質(zhì)中的傳播速度光在不同介質(zhì)中的傳播速度:真空真空:3.0 108 m/s 空氣空氣:2.99 108 m/s水水: 2.25 108 m/s 玻璃玻璃: 2.00 108 m/s 幾種常見物質(zhì)的折射率幾種常見物質(zhì)的折射率物質(zhì)物質(zhì)折射率折射率物質(zhì)物質(zhì)折射率折射率空氣空氣1.0028有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃1.50冰冰1.31水晶水晶1.55水水1.33玻璃玻璃1.5-1.9酒精酒精1.36金剛石金剛石2.4221sinsinvvrin由計(jì)算可知由計(jì)算可知:結(jié)論：光在介結(jié)論：光在介質(zhì)中

5、的傳播速質(zhì)中的傳播速度越小，偏折度越小，偏折程度越大程度越大所以，光的折射現(xiàn)象是光在介質(zhì)中傳播時(shí)速度的所以，光的折射現(xiàn)象是光在介質(zhì)中傳播時(shí)速度的變化引起的變化引起的. .某種介質(zhì)的某種介質(zhì)的絕對折射率絕對折射率: :光從真空中進(jìn)入這種介質(zhì)時(shí)光從真空中進(jìn)入這種介質(zhì)時(shí): :1vcn介質(zhì)介質(zhì)2對介質(zhì)對介質(zhì)1的的相對折射率相對折射率:光從介質(zhì)光從介質(zhì) 1 1進(jìn)入介質(zhì)進(jìn)入介質(zhì)2 2時(shí)：時(shí)：12221211sin=sincvvnincrvnv即即12sinsinninrn折射率是光學(xué)材料的重要指標(biāo)。折射率是光學(xué)材料的重要指標(biāo)。n例如：例如：制造汽車擋風(fēng)玻璃時(shí)，對折射率和制造汽車擋風(fēng)玻璃時(shí)，對折射率和形狀有

6、十分嚴(yán)格的要求，以保證駕駛安全；形狀有十分嚴(yán)格的要求，以保證駕駛安全；鉆石鑒定過程中，折射率的大小常常是判鉆石鑒定過程中，折射率的大小常常是判定鉆石真?zhèn)蔚闹饕罁?jù)，天然鉆石的折射定鉆石真?zhèn)蔚闹饕罁?jù)，天然鉆石的折射率是率是2.4172.417，而人工鉆石很難達(dá)到這樣高的，而人工鉆石很難達(dá)到這樣高的折射率。折射率。irir1.光線從空氣中以入射角光線從空氣中以入射角i射在玻璃磚的上表面上，射在玻璃磚的上表面上，穿過玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下穿過玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。 單色光經(jīng)

7、玻璃單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而磚后，側(cè)移而傳播方向不變傳播方向不變折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用折射定律應(yīng)用棱鏡的作用棱鏡的作用: :A、使側(cè)面入射的光向底面偏折。、使側(cè)面入射的光向底面偏折。 B 、射出光線的偏折角與折射率、頂射出光線的偏折角與折射率、頂角和入射角有關(guān)。角和入射角有關(guān)。 棱鏡可以改變光的傳播方向棱鏡可以改變光的傳播方向一束白光經(jīng)過棱鏡后發(fā)生了色散一束白光經(jīng)過棱鏡后發(fā)生了色散白光經(jīng)過棱白光經(jīng)過棱鏡后在光屏鏡后在光屏上形成一條上形成一條彩色的亮帶彩色的亮帶（光譜）（光譜）A、復(fù)色光在介質(zhì)中由于折射率不同而分解成、復(fù)色光在介質(zhì)中由于折射率不同而分解成單色

8、光的現(xiàn)象叫做單色光的現(xiàn)象叫做光的色散光的色散。 B、色散的原因：、色散的原因： C、光譜：、光譜： 色散時(shí)產(chǎn)生的（按一定順序排列的）彩色色散時(shí)產(chǎn)生的（按一定順序排列的）彩色光帶叫做光譜。光帶叫做光譜。 同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同。同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同。 色光色光物理量物理量公式公式紅橙黃綠藍(lán)靛紫紅橙黃綠藍(lán)靛紫頻率頻率 f小小 - 大大偏向角偏向角小小 - 大大絕對折射率絕對折射率 n n=c/v小小 - 大大同一介質(zhì)中的同一介質(zhì)中的速度速度 v n=c/v大大 - 小小同一介質(zhì)中的同一介質(zhì)中的波長波長 = v/f大大 - 小小真空中的速度真空中的速度相等相等真空中的波長真空中的波長 =c/f大大 - 小小(1)不同色光在真空中的傳播速度相同，但在同種不同色光在真空中的傳播速度相同，但在同種介質(zhì)中，傳播速度不相同，由介質(zhì)中，傳播速度不相同，由nc/v，因，因紅光的紅光的折射率最小折射率最小，紫光折射率最大紫光折射率最大，所以紅光傳播速，所以紅光傳播速度最大，紫光傳播速度最小度最大，紫光傳播速度最小(2)光的光的顏色顏色是由光的是由光的頻率頻率決定的，與介質(zhì)無決定的，與介質(zhì)無關(guān)同種介質(zhì)對不同色