高中物理教科版选修3-4《光的折射定律》公开课

第四章光的折射第一节光的折射定律一、光的反射和折射现象光射到两种介质的界面时，一部分光仍返回到原来的介质继续传播的现象叫光的反射；另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射。空气水法线入射角反射角折射角基本概念反射现象中，光路是可逆的。反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。ir1光的反射定律筷子放在装满水的碗中，在水面处出现了什么现象？筷子在水面处折断了我们是怎样看到水中的鱼的？有光从水中传到我们的眼睛。光从一种介质进入另一种介质传播当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角空气水思考：入射角、折射角大小关系及与介质的关系？实验探究光的折射规律二、光的折射定律1实验探究探究：折射角和入射角有什么关系呢？入射角i折射角r10°6.7°1.4920°13.3°1.5030°19.6°1.5340°25.2°1.5850°30.7°1.6360°35.1°1.7170°38.6°1.8180°40.6°1.97以光从空气射入玻璃为例i/r探究：折射角和入射角有什么关系呢？入射角i折射角r10°6.7°1.491.4920°13.3°1.501.4930°19.6°1.531.4940°25.2°1.581.5050°30.7°1.631.5060°35.1°1.711.5170°38.6°1.811.5080°40.6°1.971.51以光从空气射入玻璃为例i/rsini/sinr探究：折射角和入射角有什么关系呢？结论：在误差允许范围内，入射角i的正弦值跟折射角r的正弦之比为一个常数，用n来表示这个常数，且这个常数与入射角和折射角无关。即：rinsinsin（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2、光的折射定律i空气水折射光线入射光线（4）光路可逆：沿原来的折射光线入射，将沿原来入射光线射出（3）入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数sinisinrn=2.定义式3.决定式：某介质的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质中的速度v之比：n=cv三、介质的折射率：1定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率5.注意：(1)n的大小与介质有关，与i和r无关，对于确定介质，n是定值(2)折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1(n1)4.：反映介质光学性质的物理量，反应对光的偏折能力的大小6.折射原因：光在不同介质中的速度不同几种常见介质的折射率（相对于钠黄光而言）: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1.77二氧化碳1.63岩盐1.55应用：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。有经验的渔民，使用钢叉向水下叉鱼时，总是向所看见的鱼的下方投叉，你能说出这样做的道理吗？折射形成的美妙现象因为光的折射，我们从水下看岸上的物体，他变高还是变矮呢？答：变高1如图所示，光线从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为45°，反射光线和折射光线之间的夹角为105°，（1）入射角θ1和折射角θ2各为多大；（2）这种介质的折射率为多大练一练2一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（）A．na＞nbB．na＜nbC．va＞vbD．va＜vb例如图4-29所示,某平行玻璃砖的厚度为L,现测得该玻璃砖的折射率为1.73,若光线从上表面射入的入射角i=60°,(1)求光线从下表面射出时相对于入射光线的侧移d(2)光在玻璃砖中传播的时间1.光的反射定律2.光的折射定律3.介质的折射率：sini1sinr2n=定义式决定式：n=cv反映介质对光的偏折能力的大小空气玻璃空气水折射率---反映介质对光的偏折作用iir′r:3如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。ＢＡdCAFDOBCGOACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的传播速度解:22ODCDCD51CODsin5122210CODsinAOFsinn210100.38ncv