粤教版高中物理选修3-4光的折射定律.ppt

一、光的折射及折射定律 1.光的折射及折射定律 2.折射角与光速的关系 光密介质和光疏介质:光在某些介质中的传播速度慢,这些介质叫做光密介质;在某些介质中的传播速度快,这些介质叫做光疏介质。 折射角和光速的关系:设光在界面两边的传播速度分别为v1、v2,根据惠更斯原理可得出关系式为 二、折射率 1.物理意义:反映介质的光学性质的物理量。 2.定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦与 折射角γ的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,简称折射率。 3.研究表明,光在不同介质中的速度不同,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,即 一、折射定律 1.光的方向 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化(斜射)。并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化。 2.光的传播速度 光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射,光传播的速度发生变化。 3.入射角与折射角的大小关系 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。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。 如果要拍摄自己在镜中的照片,应怎样操作? 答案:因为光反射时光路是可逆的,所以自己如能从镜中看到照相机镜头,即可拍出自己在镜中的照片。 【例1】 如图所示,光线以入射角θ1从空气射向折射率为n= 的玻璃表面。 (1)当入射角θ1=45°时,反射光线与折射光线间的夹角θ为多大? (2)当入射角θ1为多少时,反射光线与折射光线垂直? 思路分析:本题主要考查反射角、入射角和折射角的概念,首先应弄清反射角、折射角和入射角的含义,然后根据光路图,利用几何知识解题。 1、假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到日出时刻与实际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 解析:假如地球周围没有大气层,太阳光将沿直线传播,如图所示,在地球上B点的人将在太阳到达A点时看到日出;而地球表面有大气层时,由于空气的折射率大于1,并且离地球表面越近,大气的密度越大,折射率越大,太阳光将沿如图所示AB曲线进入在B处的人眼中,使在B处的人看到了日出,但在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以下,相当于日出时刻提前了,所以无大气层时日出的时间将延后。 答案:B 二、折射率 1.关于常数n 入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映了该介质的光学特性。 2.折射率与光速的关系 光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关,即 ,由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1。 3.决定因素 介质的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光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。 任何介质的折射率都一定大于1吗?为什么呢? 答案:一定,由 知,任何介质中的光的传播速度不能大于真空中的光速,只能接近于真空中的光速,故任何介质的折射率都大于1。 【例2】 (多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图所示,则下列说法正确的是(　　) C.相对于空气此介质是光密介质 D.光在该介质中的速度比在空气中的大 答案:BC 思路分析:解答本题时应弄清以下两点: (1)反射角、折射角和入射角的含义; (2)求解折射率时,“入射角”是在真空中,且折射率都大于1。 谢 谢