光的折射定律 折射率.ppt

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1、1.1 光的折射定律光的折射定律 折射率折射率问题引入问题引入光的折射光的折射折射定律折射定律折折 射射 率率平行透明板平行透明板三三 棱棱 镜镜水水池池看看上上去去比比实实际际深深度度浅浅插插入入水水中中的的笔笔看看上上去去弯弯了了我们看到的鱼实际上是鱼的像我们看到的鱼实际上是鱼的像 问题引入问题引入透过玻璃砖看到的尺子透过玻璃砖看到的尺子被被“折断折断”了了 下面这些现象说明什么问题？下面这些现象说明什么问题？1.光光的的折折射射 光光从从一一种种介介质质斜斜射射入入另另一一种种介介质质时时，传传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。由由于

2、于光光的的折折射射，水水池池看看上去比实际深度浅上去比实际深度浅光光从从水水中中射射入入空空气气中中时时，在在介质分界面上光发生了折射。介质分界面上光发生了折射。一、光的折射一、光的折射（1 1）折折射射光光线线总总在在入入射射光光线线和和法法线线所所决决定定的的平平面面内内，折射光线和入射光线分居于法线的两侧。折射光线和入射光线分居于法线的两侧。（2）入入射射角角的的正正弦弦和和折折射射角角的的正正弦弦之之比比，对对于于任任意意给给定定的的两两种种介介质质来来说说，是是一一个个常常数数。它它等等于于光光在在两两种种介质中对应的光速之比。介质中对应的光速之比。1.光的折射定律光的折射定律 二、

3、折射定律二、折射定律(2)入入射射角角增增大大时时，折折射射角也随着增大；角也随着增大；(4)光光从从空空气气斜斜射射入入其其他他介介质质中中（例例如如玻玻璃璃中中），折折射射角小于入射角；角小于入射角；(3)折射中光路是可逆的；折射中光路是可逆的；若光从其它介质斜射向空气，折射角大于入射角。若光从其它介质斜射向空气，折射角大于入射角。2.光的折射规律光的折射规律 (1)(1)当当入入射射角角为为0 时时，折折射射角角也也为为0 ，光光线线不不发发生生偏偏折。例如，折。例如，光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变；光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变；入射光线入射光线O折射光线折射光线空气空

4、气玻璃玻璃 1 2NNO空气空气玻璃玻璃 1 2NN 三、折射率三、折射率光光从从真真空空射射入入某某种种介介质质发发生生折折射射时时,入入射射角角的的正正弦弦跟跟折折射射角角的的正正弦弦的的比比，叫叫做做这这种种介介质质的的绝绝对对折折射射率率，简简称称折折射率射率，即，即理理论论和和实实验验的的研研究究还还证证明明，某某种种介介质质的的折折射射率率，等等于于光光在在真真空空中中的的速速度度跟跟光光在在这种介质中的速度之比这种介质中的速度之比O真空真空介质介质 1 2NN 因为因为 所以折射定律还可以用折射率表示成所以折射定律还可以用折射率表示成几种介质的折射率几种介质的折射率1.33水水1

5、.63二硫化碳二硫化碳1.35乙乙 醚醚1.80重火石玻璃重火石玻璃1.36酒酒 精精2.42金刚石金刚石折射率折射率介介 质质折射率折射率介介 质质 1.0003空气空气1.43莹莹 石石 1.026水水 汽汽1.47甘甘 油油1.25盐盐 酸酸1.52轻冕牌玻璃轻冕牌玻璃1.31冰冰1.54水水 晶晶 例例1 光光以以60 的的入入射射角角从从空空气气射射向向重重火火石石玻玻璃璃（n=1.80），求折射角。），求折射角。O空气空气玻璃玻璃60 NN 解：解：由光的折射定律由光的折射定律 得得 例例2 已已知知玻玻璃璃的的折折射射率率是是n1=1.52，水水的的折折射射率率是是n2=1.33

6、，求光在玻璃中和水中的传播速度。，求光在玻璃中和水中的传播速度。解：解：由由 得，光在玻璃中的传播速度为得，光在玻璃中的传播速度为 光在水中的传播速度为光在水中的传播速度为 四、平行透明板四、平行透明板 两两个个表表面面是是相相互互平平行行平平面面的透明体叫做的透明体叫做平行透明板平行透明板。可见光穿过两面平行的透明板后，方向并不改变，只是可见光穿过两面平行的透明板后，方向并不改变，只是发生侧向偏移，透明板越厚，入射角越大，侧向偏移越大。发生侧向偏移，透明板越厚，入射角越大，侧向偏移越大。若光线垂直入射，因不折射，则不发生侧向偏移。若光线垂直入射，因不折射，则不发生侧向偏移。光穿过平行透明板，

7、光线光穿过平行透明板，光线发生了侧移，则发生了侧移，则 五、三棱镜五、三棱镜 横截面是三角形的透明三棱柱叫做横截面是三角形的透明三棱柱叫做三棱镜三棱镜，简称，简称棱镜棱镜。练练 习习 3.光光线线从从某某种种物物质质射射入入真真空空中中，测测得得入入射射角角为为180，折折射射角角为为30，求求这这种种物物质质的的折折射射率率和和光光在在其其中中的的传传播播速速度。度。1.请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些？请问你看到水中的鱼比实际深度是深些还是浅些？为什么？为什么？2.光光线线以以60的的入入射射角角从从空空气气射射入入折折射射率率为为1.33的的水水中中，折射角是多少？画出光路图。

8、折射角是多少？画出光路图。沙漠里的蜃楼沙漠里的蜃楼在在沙沙漠漠中中，沙沙面面附附近近的的空空气气都都是是热热的的.由由于于热热空空气气的的密密度度比比冷冷空空气气小小,因因此此，靠靠近近地地面面空空气气层层的的密密度度逐逐渐渐变变小小,光光速速逐逐渐渐增增大大，折折射射率率也也就就逐逐渐渐减减小小。如如图图所所示示,一一条条光光线线从从树树梢梢射射向向地地面面,当当它它接接近近地地面面的的时时候候,就就进进入入密密度度逐逐渐渐变变小小的的空空气气中中,由由于于折折射射而而沿沿着着图图中中所所示示路路线线前前进进。当当这这一一光光线线射射入入我我们们眼眼中中时时，我我们们感感觉觉光光好好像像是是沿沿着着虚虚线线方方向向传传过过来来的的,沙沙漠漠里里的的行行人人常常被被这这种种景景象象迷迷惑惑,以以为为前前方方有有水水源源而奔向前去，但总是可望而不可及。而奔向前去，但总是可望而不可及。