2023學(xué)年完整公開課版光的折射

海市蜃樓

光光到底是什么？……………17世紀(jì)明確形成了兩大對(duì)立學(xué)說(shuō)牛頓惠更斯微粒說(shuō)波動(dòng)說(shuō)19世紀(jì)初證明了波動(dòng)說(shuō)的正確性由于波動(dòng)說(shuō)沒(méi)有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及牛頓的威望使得微粒說(shuō)一直占上風(fēng)19世紀(jì)末光電效應(yīng)現(xiàn)象使得愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出了光子說(shuō)：光具有粒子性這里的光子完全不同于牛頓所說(shuō)的“微?！惫獾谋拘怨饧染哂胁▌?dòng)性，又具有粒子性光的折射第一節(jié)

光從一種介質(zhì)射到它和另一種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光返回到這種介質(zhì)中的現(xiàn)象叫做光的反射；而光進(jìn)入第二種介質(zhì)的現(xiàn)象叫做光的折射。

光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？平面鏡入射光線反射光線法線入射角反射角1.光的反射：光從第1種介質(zhì)射到它與第2種介質(zhì)的界面時(shí)，一部分光返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象。（1）反射光線、入射光線和法線同平面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（3）反射角和入射角相等光路可逆OAB一、光的反射2.光的反射定律θ1θ2空氣水折射光線入射光線反射光線i折射角入射角反射角

光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象。二、光的折射光的折射遵循什么規(guī)律？

光的折射定律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)

入射角、折射角有什么關(guān)系呢？

當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時(shí)，折射角小于入射角

當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大

當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角空氣水1.511.501.511.501.511.4940.68038.67035.16030.75025.24019.6301.4913.3201.496.710sinθ1/sinθ2折射角θ2(°)入射角θ1(°)

入射角的正弦跟折射角的正弦成正比斯涅耳人類經(jīng)歷了一千多年的時(shí)間，從積累的入射角i和折射角r的數(shù)據(jù)中尋求兩者之間的定量關(guān)系。（1）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)（2）折射光線，入射光線在法線兩側(cè)．θ1θ2空氣玻璃NN'AOB（3）入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，如果用n12來(lái)表示這個(gè)比例常數(shù)，就有：光的折射定律（斯涅耳定律）ir空氣水

折射光路是可逆的

Sini/sinr1.511.501.501.501.501.501.501.50入射角i1020304050607080折射角r6.613.219.525.430.735.338.841.1玻璃水折射角r7.514.922.128.935.240.64547.8Sini/sinr1.331.331.331.331.331.331.331.33金剛折射角r4.18.111.915.418.52122.924Sini/sinr2.422.432.422.422.412.422.412.42

可看出：入射角與折射角的正弦之比相等，但比值不同······折射率

物理學(xué)中把光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角與折射角的正弦之比n，叫做這種介質(zhì)的折射率。物理意義：反映介質(zhì)對(duì)光的偏折能力大小的物理量

能顯示介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，由介質(zhì)本身決定，與入射角和折射角無(wú)關(guān)。光在不同介質(zhì)的速度不同光發(fā)生折射的原因:

折射率（1）折射率(絕對(duì)折射率)-----是光從真空(或空氣)射入某種介質(zhì)中時(shí)的折射率.（2）n的大小與介質(zhì)有關(guān)，與i和r無(wú)關(guān)，對(duì)

于確定的介質(zhì)，n是定值，不能說(shuō)

n∝sini或n∝1/sinr（3）折射率無(wú)單位

任何介質(zhì)的折射率(絕對(duì)折射率)皆大于1。sinisinrn=定義式：說(shuō)明：幾種介質(zhì)的折射率金剛石2.42二流化碳1.63玻璃1.5~1.9水晶1.55巖鹽1.55酒精1.36水1.33空氣1.000281.下面哪個(gè)圖正確地表示了光從空氣射入玻璃中的情況？ABCD答案：C空氣玻璃五、練習(xí)例1光在某介質(zhì)中的傳播速度是2.122×108m/s，當(dāng)光線以30°入射角，由該介質(zhì)射入空氣時(shí)，折射角為多少？45度例2光線從空氣射入甲介質(zhì)中時(shí)，入射角i=45°，折射角r=30°，光線從空氣中射入乙介質(zhì)中時(shí)，入射角i′=60°，折射角r′=30°．求光在甲、乙兩種介質(zhì)中的傳播速度比．線，則入射角約為多少？i=60°例1、如圖所示，玻璃三棱鏡ABC的頂角A為30°，一束光線垂直于AB面射入棱鏡，由AC面射出進(jìn)入空氣，測(cè)得出射光線與入射光線間的夾角為30°，則棱鏡的折射率為_______。ACB30°解析：如圖所示，光線自AB邊進(jìn)入棱鏡時(shí)方向不變，從AC邊射出時(shí)入射角為30°，折射角為60°，所以第二課時(shí)解釋現(xiàn)象觀察水中的物品應(yīng)用1：

人在水上看到物體的像，比實(shí)際物體位置偏上，感覺(jué)水比較淺。從上向下看,怎樣才能叉到魚？

假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比,A.將提前

B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后

D.不變應(yīng)用2：大氣層對(duì)光的折射有大氣時(shí)看到太陽(yáng)更早,沒(méi)有大氣時(shí)將遲一些看到太陽(yáng)后羿射日能射中嗎?

例1：光線以30°的入射角從玻璃射向空氣，它的反射光線與折射光線成90°夾角，則玻璃的折射率為——？rβ⌒⌒i⌒玻璃空氣1.73

例題：如圖所示，一儲(chǔ)油桶，底面直徑與高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，由點(diǎn)A沿方向AB看去，看到桶底上的點(diǎn)C，兩點(diǎn)C、B相距d/4。求油的折射率和光在油中的傳播速度。OACBGDFOACBGDF因底面直徑和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的傳播速度解:irir例3：光線從空氣中以入射角i斜射在玻璃磚的上表面上，穿過(guò)玻璃磚后，又射入空氣中。如果玻璃磚的上下表面是平行的，求光線從玻璃磚射出后的傳播方向。單色光經(jīng)玻璃磚后，側(cè)移而傳播方向不變學(xué)生實(shí)驗(yàn)：

測(cè)玻璃磚的折射率問(wèn)題：玻璃是一種透明介質(zhì)，光從空氣入射到玻璃的界面上會(huì)發(fā)生折射，如何把玻璃的折射率測(cè)出來(lái)？實(shí)驗(yàn)：測(cè)玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)原理：1、根據(jù)折射率的定義：

要測(cè)折射率，必須知道與一個(gè)折射現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的折射角和入射角。空氣玻璃i=?r=?界面法線實(shí)驗(yàn)器材：玻璃磚

白紙、大頭針若干、鉛筆、直尺、量角器實(shí)驗(yàn)過(guò)程：課堂小結(jié)：光的折射光的折射折射率n1.反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害2.定義式＝n－－光從真空中進(jìn)入介質(zhì)（1/n＝－－光從介質(zhì)進(jìn)入真空）3.決定式:n=c/vn>1相對(duì)折射率、絕對(duì)折射率光的折射定律三線共面＝常數(shù)sinθ1/sinθ2sinθ1/sinθ2sinθ1/sinθ2

一束寬度為10cm的平行光束，以60°的入射角從空氣射入折射率為的介質(zhì)中,界面光滑平整,求反射光束和折射光束的寬度?10cm，17.3cm．例2、水池深H=10m，水的折射率n=，求人在水面上豎直向下看時(shí)池水深h是多少？ABA′CriHh解析：做出池底A點(diǎn)成像光路如圖所示，則H=BCcoti，h=BCcotr，所以h=Htani／tanr，由于人水面上豎直往下看，所以i很小，r很小，即tani≈sini，tanr≈sinr，則h≈Hsini／sinr=H=7.07m例4、如圖所示，在折射率為n、厚度為d