光的折射定律

4.1光的折射定律复习：光的反射平面镜入射光线反射光线法线入射角反射角光在传播到界面时，被两种介质的界面反射回原来的介质中继续传播的现象叫光的反射。光路可逆（1）反射光线、入射光线和法线同平面（2）反射光线和入射光线分居法线两侧（3）反射角和入射角相等光的反射遵循反射定律：新课：光的折射光射到两种介质的分界面时，一部分光从一种介质进入另一种介质继续传播，传播方向通常会发生改变的现象。这种现象叫光的折射ir空气水入射角折射角一、光的折射折射光线入射光线光的折射定律①折射光线、入射光线、法线在同一平面内②折射光线和入射光线分居法线两侧入射角、折射角有什么关系呢？③当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角⑤当入射角增大时，折射角也随着增大④当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角空气水人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。⑥入射角的正弦和折射角的正弦成正比nrisinsin空气水n大于1水空气n小于1ir空气水折射光路也是可逆的二、介质的折射率rinsinsin在物理学中，把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦值之比值，叫做这种介质的折射率。二、介质的折射率rinsinsin由波的折射定律可以得出：v21cvvnsmc/1038由于光在空气中的传播速度近似等于在真空中传播速度c，所以光从空气中射向介质时，公式也适用。由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点irABCDirtv1经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，ADBDisinADtv1ADACrsinADtv221sinsinvvri证毕附：波的折射定律证明tv2介质n介质n介质n空气1.00029水1.33冰1.309酒精1.36麻油1.47水晶1.54各种玻璃1.40~2.00金刚石2.42翡翠1.57红/蓝宝石1.77二硫化碳1.63岩盐1.55表4-1-2几种介质的折射率例题：如图所示，一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L，现测得该玻璃砖的折射率为1.73，如果光从上表面射入的入射角i为600时，求：（1）从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移d；（2)光在玻璃砖中传播的时间t。rinsinsin解：设光从空气进入玻璃时的折射角为r，则把i和n的值代入可得r=300，从而有β=i-r=300由几何关系得：AB=AC/cosr=d=ABsinβ=L332L33cLncABvABt2.问题：怎样测定物体的折射率？玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？实验原理：rinsinsin1、根据折射率的定义：要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。空气玻璃i=?r=?界面法线实验器材：玻璃砖白纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器irir光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变1234θ1θ2折射定律应用1：人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。从上向下看,nHh折射率实际深度视深假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与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.不变折射定律应用2：没有大气有大气有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳折射定律应用3：光的色散现象白色的光实际上是由各种单色光组成的复色光。复色光通过透明介质以后分解成单色光的现象叫做色散。表4-2-1冕牌玻璃对各种色光的折射率色光红橙黄绿蓝靛、紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532各种色光在真空中的速度都等于c，由公式n=c/v可知，各种色光在同一均匀介质中的传播速度v是不相同的。介质对紫光的折射率最大，表示紫光在介质中的传播速度最小；介质对红光的折射率最小，表示红光在介质中的传播速度最大。例：斜插入水中的筷子与竖直方向成45°角，由空气中向下观察，看到筷子在水中的部分与竖直方向成的角度为θ，则()A.θ＜45°B.θ＞45°C.θ=45D.条件不足，无法判断B例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90°夹角，则玻璃的折射率为？rβi玻璃空气3例：光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？45°irir例：光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变