41 光的折射定律

第四章光的折射第1節(jié)光的折射定律而課前預(yù)習(xí)P一、光的反射和折射現(xiàn)象當(dāng)光射到兩種介質(zhì)分界面時，一部分光仍回到的介質(zhì)里繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做光的，另一部分光進入第二種繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做光的。二、光的折射定律（1）折射定律:入射光線、折射光線和法線在同一內(nèi)，入射光線與折射光線分居在法線，入射角的正弦與折射角的正弦之比為一。⑵公式：（3）光路的性，在折射現(xiàn)象中光路是的。三、介質(zhì)的折射率（1）光從射入某種發(fā)生時，入射角i的正弦與折射角的正弦的叫做這種介質(zhì)的折射率。公式：。（2）折射率與光速的關(guān)系：介質(zhì)的折射所，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比。公式：。（3）任何介質(zhì)的折射率都1.寸課堂突破歡探究一光的折射現(xiàn)象及折射定律插在水中的筷子，看上去好像在水面處折斷了；盛了水的碗，碗底好像變淺了。這是發(fā)生「什么現(xiàn)象？為什么？",［要點提煉］1、折射定律公式：。2、光由空氣射入介質(zhì)，入射角折射角，光由介質(zhì)射入空氣，入射角折射角。2、折射光路是的?！纠?】光從真空射到一塊平的透明材料上，若入射角為40°，則反射光線和折射光線之間的夾角可能是（）人.小于40°B.在40°與100°之間C.在100°到140°之間。.大于140°【變式1】如圖所示，光在真空和介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么下列說法正確是（）光是從真空射向介質(zhì);^30°光是從介質(zhì)射向空氣;^30°介質(zhì)的折射率為1.73反射光線與折射光線成60°角探究二光的折射率的理解當(dāng)太陽光從空氣中照射到玻璃中和太陽光以同樣的角度從空氣中照射到水中，（1）光線在介質(zhì)中偏折的程度相同嗎？（2）如果不同，哪一個偏折角大呢？［要點提煉］1、折射率n反映的是的物理量，他的大小由和共同決定，與以及關(guān)。2、折射率n與光速的關(guān)系：。【例2】關(guān)于折射率，下列說法中正確的是（）sini—n根據(jù)siny可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比sinin根據(jù)siny可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比根據(jù)n=-可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比v同一頻率的光由第一種介質(zhì)進入第二種介質(zhì)時，折射率與波長成反比

【變式2】一個大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2m,有一直桿豎直插入池底，恰好有一半露出水面，太陽光以與水平面成37°角射在水面上，測得直桿在池底的影長是2.5m，求水的折射率是多少?總結(jié)規(guī)律：運用折射定律和折射率分析計算時一定要先準確地畫出光路圖，然后再從圖中找出解答所需要的幾何關(guān)系（常是三角形的邊角關(guān)系）；利用光學(xué)規(guī)律（反射定律，折射定律）和數(shù)學(xué)知識進行求解?！纠?】一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖，一束單色光由空氣中照射到玻璃板設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為.和七,a、b在玻璃中的傳播速度分別為匕和匕，則（）B.n<*【變式3】有一塊質(zhì)料均勻、厚度一定的透明玻璃平板，上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿與板面成某一夾角入射（）一束單色光由空氣中照射到玻璃板A.第一次入射時光的方向未發(fā)生偏折，說明此時光在玻璃中的傳播速度與空氣中相同第一、二兩次光在玻璃中傳播時經(jīng)歷的時間相同第一、二兩次光在玻璃中傳播的速度不同第一、二兩次光在玻璃中傳播的速度相同【變式4】某一單色光在折射率為*的介質(zhì)中傳播時，它的波長、頻率和波速分別為勺、y1、v;在折射率為n的介質(zhì)中傳播時，它的波長、頻率和波速分別為入、Y、v.以上這些物12222理量之間的關(guān)系，下述中正確的是（）nC.Y1=Y2,v2=iV]2

【變式5】如圖所示是一透明的圓柱體的橫截面,其半徑R=20cm，折射率為,AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體.試求：光在圓柱體中的傳播速度.距離直線AB多遠的入射光線,折射后恰經(jīng)過B點.探究三垂直視深問題空中有一只小鳥，距水面3m，其正下方距水面4m深處的水中有一條魚.已知水的折射率為4/3，則鳥看水中的魚離它多少m？魚看天上的鳥離它多少m？總結(jié)規(guī)律：視深公式：視高公式：蒙氣差地球大氣層的密度不均勻，越接近地球表面密度越大，折射率也越大.光由真空進入空氣中時，傳播方向只有微小的變化，雖然如此，有時仍然不能不考慮空氣的折射效應(yīng).如圖表示來自一個遙遠天體的光穿過地球大氣層時被折射的情景.覆蓋在地球表面的大氣越接近地表越稠密，折射率也越大.我們可以把地球表面上的大氣看做是由折射率不同的許多水平氣層組成的.星光從一個氣層進入下一個氣層時，要折向法線方向.結(jié)果，我們看到的這顆星星的位置，比它的實際位置要高一些.這種效應(yīng)越是接近地平線就越明顯.我們看到的靠近地平線的星星的位置，要比它的實際位置高37°.這種效應(yīng)叫做蒙氣差，在天文觀測中是必須考慮的.

光線從空氣射到某種介質(zhì)的表面上，一部分發(fā)生反射，一部分發(fā)生折射.已知入射角為30°，介質(zhì)的折射率為1.5,則反射光線與法線的夾角為,折射光線與法線的夾角為設(shè)有一圓柱形容器高20cm,底面直徑15cm,人眼在容器旁邊某處向內(nèi)觀察，能看到的最深點P的深度是11.25cm,若在該容器內(nèi)注滿某種液體，則人恰好可看到容器的底部Q,求注入液體的折射率。一束光線射到一個玻璃球上，如圖所示.該玻璃球的折射率是r3，光線的入射角是60°求該束光線射入玻璃球后第一次從玻璃球射出的方向。出射光線偏離入射光線的角度為300，（已等腰直角棱鏡放在真空中，如圖所示，AB=AC=d，一束單色光以600的入射角從AB側(cè)面的中點射入，折射后再從AC側(cè)面射出，知單色光在真空中的光速為C），（1）請作出光路圖；（2）求此單色光通過三棱鏡的時間是多少？出射光線偏離入射光線的角度為30