第1節(jié)

光的折射第四章光結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說一說為什么倒上水之后，水杯底下的硬幣就“消失”了？神奇的現(xiàn)象生活的體驗(yàn)問題1：陽光照射在也西湖上，我們既可以看到湖面上太陽的倒影，也可以看到水底的魚和草，這說明什么？法線分界面2、反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角i′等于入射角i。（1）光的傳播方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）光在反射時(shí)，光路是可逆的。

1、光的反射：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光會(huì)返回到第1種介質(zhì)，這個(gè)現(xiàn)象叫作光的反射。3.反射特點(diǎn)：復(fù)習(xí)回顧一部分返回原來介質(zhì)，還有一部分怎么樣？（1）三線共面（2）兩線分居（3）折射角不等于入射角，（除垂直入射）1、光的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。光的折射

一、問題2：折射光線與入射光線、法線之間有什么特點(diǎn)？問題3：折射角與入射角有什么定性關(guān)系？定性的描述光的折射遵循的規(guī)律：(1)折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)(2)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)(3)當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角(4)當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角(5)當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大入射角θ1折射角θ2入射角θ1/rad折射角θ2/rad入射角θ1正弦折射角θ2正弦0001000.1750.1742000.3490.3423000.5240.5004000.6980.6435000.8730.7666001.0470.8667001.2220.9408001.3960.985問題4：

光從空氣斜射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角；入射角與折射角之間有什么定量的關(guān)系？數(shù)據(jù)分析荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳于1621年所發(fā)現(xiàn)。結(jié)論：入射角的正弦與折射角的正弦成正比。（2）定量：分別作出θ1—θ2與sinθ1—sinθ2關(guān)系圖像、、、、、、

1、折射定律（斯涅耳定律）：入射光線、折射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角正弦與折射角正弦成正比。折射定律二、荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳1621年，荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳在分析了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，找到了折射角和入射角之間的關(guān)系，并把它總結(jié)為光的折射定律?！笑?⌒θ2

二、折射率問題5：根據(jù)下列兩圖分析，折射定律中的比值n能反映出什么問題？NN'真空法線界面θ1θ2水NN'真空法線界面θ1θ2玻璃

折射率

三、1.定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡稱折射率。用符號(hào)n表示。2.比值定義式:折射率定義和定義式01

（3）n是介質(zhì)的固有屬性，與sinθ1、sinθ2、θ1、θ2無關(guān)折射率n由什么因素決定呢？光的折射是由于傳播速率變化引起，偏折的程度大小與傳播速率有關(guān)。

（1）適用范圍：光由真空（或空氣）進(jìn)入介質(zhì)如果光由介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，根據(jù)光路的可逆性，求折射率n時(shí)需將入射角和折射角互換。θ1θ2（2）n反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大，偏折越大。折射率決定式02（2）由于c>v,所以任何介質(zhì)的折射率

n>1.1、折射率決定式:（3）由于n>1,所以θ1>θ2，θ1總比θ2變化更快。（1）n由光在介質(zhì)中的傳播速率v決定，v越大，折射率n越小。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中的傳播速率c與光在該介質(zhì)中的傳播速率v之比.光很有可能是一種波光從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)中速度發(fā)生變化，說明了什么問題？介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率金剛石2.42甘油1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5～1.8水1.33水晶1.55空氣1.00028常見介質(zhì)的折射率（λ=589.3nm鈉黃光

，t=20℃)（1）真空折射率為1，空氣折射率非常接近1，可以當(dāng)真空處理。常見介質(zhì)的折射率03（2）折射率還與溫度有關(guān),還與入射光的波長有關(guān).生活經(jīng)驗(yàn)

×××√×√×課堂練習(xí)比實(shí)際物體位置偏上問題1：水下的魚看起來比實(shí)際的深度深還是淺？在水下看水面上的物體比實(shí)際位置高還是低？實(shí)例分析三、水高空氣看到的氣球在折射光線的反向延長線上.問題2：如果沒有大氣，將遲一些看到太陽還是早一些看到太陽？像實(shí)例分析三實(shí)例分析三例題：如圖，一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d。當(dāng)桶內(nèi)沒有油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點(diǎn)C，C、B兩點(diǎn)相距1/4d。求油的折射率和光在油中傳播的速度。解：因?yàn)榈酌嬷睆脚c桶高相等，所以∠AON＝∠BON′＝45o由ON′＝2CN′可知因此，油的折射率所以光在油中的傳播速度課堂練習(xí)一、折射定律1、折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即：

式中n12是比例常數(shù)，它與入射角、折射角的大小無關(guān)，只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。二、折射率1、光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡稱折射率。用符號(hào)n表示。注：（1）n反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大，偏折越大。（2）頻率越大，n越大2、光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同；某種介質(zhì)的折射率，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，即注：（1）n由光在介質(zhì)中的傳播速率v決定，v越大，折射率n越小。

（2）由于c>v,所以任何介質(zhì)的折射率

n>1.4.1光的折射1．關(guān)于折射率，下列說法中正確的是()A．根據(jù)sinθ2/(sinθ1)＝n可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B．根據(jù)sinθ2/(sinθ1)＝n可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C．根據(jù)n＝c/v可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D．同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長成反比CD介質(zhì)1中：介質(zhì)2中：波的頻率是由波源決定；波速由介質(zhì)決定；河中有條小魚，某時(shí)刻小魚的實(shí)際深度為H，一人從水面正上方往水中看，他感覺到的小魚的深度為多大？（設(shè)水的折射率為n）注意：張角很小，近似處理4.為了從坦克內(nèi)部觀察外部的目標(biāo)，在坦克壁上開了一個(gè)孔。假定坦克壁厚20cm，孔的左右兩邊距離12cm，孔內(nèi)安裝一塊折射率為1.52的玻璃，厚度與坦克的壁厚相同。坦克內(nèi)的人通過這塊玻璃能看到的外界角度范圍為多大？10．如圖所示，一小孩站在寬6m的河邊，在他正對(duì)面的岸邊有一距離河面高度為3m的樹，樹的正下方河底有一塊石頭，小孩向河面看去，可同時(shí)看到樹頂和石頭兩者的像，并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)像重合，若小孩的眼睛離河面高為1.5m，河水的折射率為4/3，試估算河水深度．6m4m16/3≈5.3m11.由某種透明物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡AOB，兩腰都為16cm，且兩腰與Ox和Oy軸都重合，如圖所示，從BO邊的C點(diǎn)注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的位置在D點(diǎn)，在C、D兩點(diǎn)插上大頭針，測出C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,12)，D點(diǎn)的坐標(biāo)為(9,0)，由此可以算出該透明物質(zhì)的折射率為多大？眼睛OBA4.一束光線射到一個(gè)玻璃球上，如圖所示．該玻璃球的折射率是，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．(用與入射光線的夾角表示)6001、若光線在B點(diǎn)同時(shí)發(fā)生了反射