4.1光的折射課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

4.1光的折射折射率測量玻璃的折射率折射原理射水魚在水中能準確射中水面上不遠處的小昆蟲。水中的魚看到小昆蟲在什么位置？是在昆蟲的上方還是下方？光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象一、折射定律1.光的反射與折射：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，一部分光會返回到第1種介質(zhì)，這個現(xiàn)象叫作光的反射；另一部分光會進入第2種介質(zhì)，這個現(xiàn)象叫作光的折射。2.反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。在光的反射與折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。3.折射定律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。n12與入射角、折射角大小無關(guān)，只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)二、折射率1.定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。cυ2.定義式:3.說明：（1）n反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，只與介質(zhì)有關(guān)。（2）任何介質(zhì)的絕對折射率均大于1介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率金剛石2.42巖鹽1.55二氧化碳1.63酒精1.36玻璃1.5-1.8水1.33水晶1.55空氣1.00028（3）折射率反映介質(zhì)對光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害?！纠}】如圖一個儲油桶的底面直徑與高均為d．當桶內(nèi)沒有油時，從某點Ａ恰能看到桶底邊緣的某點Ｂ。當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的點C，ＣＢ兩點距離d/4．求油的折射率和光在油中傳播的速度。ＢＡdCODNNˊθ2小結(jié)：水中的魚看到小昆蟲在什么位置？是在昆蟲的上方還是下方？我們看水下的魚看起來比實際的深度深還是淺？三、實驗：測量玻璃的折射率3.實驗器材：長方形玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆。1.實驗?zāi)康模簻y定玻璃的折射率。2.實驗原理：用插針法確定光路，找出跟入射光線相對應(yīng)的出射光線，用量角器測入射角θ1和折射角θ2，根據(jù)折射定律計算出玻璃的折射率。4.實驗步驟：1．用圖釘把白紙固定在木板上．2．在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O的法線NN′.3．畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針．4．在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′.4.實驗步驟：5．眼睛在bb′的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像．6．移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′.4.實驗步驟：7．用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.8．改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實驗，算出不同入射角時的，并取平均值．5.數(shù)據(jù)處理：1．平均值法算出不同入射角時的比值，最后求出在幾次實驗中所測的平均值，即為玻璃磚的折射率。2．圖象法

以sinθ1值為橫坐標、以sinθ2值為縱坐標，建立直角坐標系，如圖所示。描數(shù)據(jù)點，過數(shù)據(jù)點連線得一條過原點的直線。求解圖線斜率k，則，故玻璃磚折射率。3．作圖法

在找到入射光線和折射光線以后，以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點、OO′(或OO′的延長線)交于D點，過C、D兩點分別向NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長，如圖所示。由于，且CO＝DO，所以折射率6.注意事項：(1)實驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P2與O點之間，P3與P4之間，P3與O′點之間距離要稍大一些。(2)入射角θ1應(yīng)適當大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大，也不宜太小。(3)在操作時，手不能觸摸玻璃磚的光潔面。更不能把玻璃磚界面當尺子畫界線。6.注意事項：(4)在實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。(5)玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。7.誤差分析：(1)入射光線和出射光線確定得不夠精確，因此要求插大頭針時，兩大頭針間距應(yīng)適當大一些。(2)入射角和折射角的測量造成誤差，故入射角應(yīng)適當大些，以減小測量的相對誤差。小結(jié)：一、光的折射1．光的折射(1)折射現(xiàn)象：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，一部分光進入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象。(2)折射定律：折射光線與入射光線、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)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。二、折射率1．定義