《光的折射》课件.pptxVIP

《光的折射》;一个小魔术：翻转箭头;一个简单的小实验：“折断”筷子;海市蜃楼;彩虹;不仅可以看见花的倒影，也能看到水中的景象。;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;要点提示

从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方,所以叉鱼时要瞄准像的下方,如图所示。;[知识归纳]

1.对折射现象的理解

(1)特殊情况:当光垂直于界面入射时,光的传播方向不变,但光速变了,因此也属于折射。

(2)光线的偏折方向:光线从折射率小的介质斜射入折射率大的介质,折射光线向法线偏折,反之将偏离法线。

(3)光路可逆性:光由介质射入空气或真空时,折射角θ2大于入射角θ1。根据光路可逆,可认为光由空气或真空以入射角θ2入射,对应的折射角为θ1。;2.对折射定律的理解

(1)“同面内”:“折射光线与入射光线、法线在同一平面内”,这句话大体上说明了三线的空间位置。

(2)“线两旁”:“折射光线与入射光线分居在法线两侧”,这句话把折射光线的位置又进一步确定,使得折射光线的“自由度”越来越小。

(3)“成正比”:“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”,即=n,折射角r随入射角i的变化而变化,入射角i的正弦与折射角r的正弦之比是定值,当入射光线的位置、方向确定时,折射光线的位置、方向就唯一确定了。

光的折射定律是光从一种介质射向另一种介质中时,在传播过程中遵循的必然规律。;[典例剖析]

例题1如图所示,一小孩站在宽6m的河边,在他正对面的岸边有一距离河面高度为3m的树,树的正下方河底有一块石头,小孩向河面看去,可同时看到树顶和石头两者的像,并发现两个像重合,若小孩的眼睛离河面高为1.5m,河水的折射率为,试估算河水深度。;解析树顶反射和石头折射成像的光路图如图所示;规律方法解决光的折射问题的方法

(1)根据题意准确、规范地画出光路图,确定好界面和法线。

(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系。

(3)利用折射定律,折射率公式列式求解,必要时可利用光路可逆原理辅助解题。;变式训练1(2020辽宁抚顺高二期末)如图所示,扇形透明介质AOB的半径为R,圆心角为45°,单色光沿平行OB的方向从C点入射介质,C点到OB的距离H=,该介质的折射率n=。光在AB面的入射角的正弦值为();解析;;(1)随着入射角的增大,折射角怎样变化?

(2)当入射角与折射角发生变化时,有没有保持不变的量?

要点提示(1)折射角增大。

(2)在误差允许的范围内,保持不变。;[知识归纳]

1.折射率的含义:(1)当光由真空射入某种介质时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但入射角与折射角正弦值的比值是一个常数,即介质的折射率。

(2)不同介质具有不同的常数,说明折射率反映了该介质的光学特性。

2.折射率与光速的关系:(1)光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关,即。(2)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:(1)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。(2)同一介质对不同颜色的光的折射率不同,按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序依次增大。;[典例剖析]

例题2光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×108m/s)

(1)画出折射光路图;

(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度大小;

(3)当入射角变为45°时,折射角的正弦值是多大?

(4)当入射角增大或减小时,玻璃的折射率是否变化?;解析(1)由题意知入射角θ1=60°,反射角θ=60°,折射角

θ2=180°-60°-90°=30°,光路图如图所示。;规律方法解决折射率问题的注意点

(1)在求折射率的问题上,要分清楚入射角与折射角。若光从真空斜射入介质,则;若光从介质斜射入真空,则,其中θ1、θ2分别为入射角和折射角。

(2)所有介质的折射率都大于1。;变式训练2如图所示,一束激光垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜的AB面上。已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90°。光在真空中的传播速度为c。求:

(1)玻璃的折射率;

(2)激光在玻璃中传播的速度。;解析(1)