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《2022-2023学年高二物理同步寓教于乐(人教版2019选择性必修一)光的折射》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
第4章光光的折射
1按照不同的研究目的,光学可以粗略地分为两大分支:(1)一支利用几何学的概念和方法研究光的传播规律,称为几何光学;(2)另一支主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律,通常称为物理光学.第4章光
2当光从一种介质射到另一种介质时,会发生哪些现象?(1)反射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时,一部分光返回到第1种介质的现象。(2)反射规律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。一、光的反射
3一、光的反射
4折射现象:光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时,一部分光进入到第2种介质的现象.二、光的折射
5水界面法线空气入射光线折射光线入射光线与法线的夹角θ1称为入射角;折射光线与法线的夹角θ2称为折射角。二、光的折射折射光线、入射光线、法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居法线两侧。
6改变入射光线的方向,再观察实验现象?(1)当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(2)当入射角增大时,折射角也随着增大。折射现象中,折射角与入射角有什么定量关系吗?二、光的折射
7实验数据(光从空气射入水中)入射角(°)折射角(°)107.5201530224029503660427047/1.331.331.361.381.391.431.49找一找折射现象中入射角和折射角间的定量关系;sin/sin1.331.321.331.331.301.291.29光从空气射入水,入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值,约为1.30二、光的折射水空气
8入射角(°)折射角(°)106.72013.33019.64025.25030.76035.17038.6/1.501.501.531.591.631.711.81sin/sin1.491.491.491.511.501.511.50实验数据(光从空气射入玻璃中)二、光的折射玻璃空气找一找折射现象中入射角和折射角间的定量关系;光从空气射入玻璃,入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值,约为1.50
9(1)折射光线、入射光线、法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)折射定律:入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。其中比例常数n12与入射角、折射角无关,只与两种介质自身有关系。思考:当入射角变为2倍时,折射角是否也变为原来的2倍?二、光的折射介质2介质1
10(3)折射率:特殊的,如果是从真空射入某种介质;此处的n称为该种介质的折射率。折射率越大,偏折越厉害;二、光的折射介质2介质1(2)折射定律:入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。折射率是一个没有单位的常数。
11二、光的折射(2)折射定律:入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。说明:①对于真空折射率等于1,空气约等于1,有时候将空气当真空处理;折射率是衡量材料光学性能的重要指标。根据折射定律,可以测量材料的折射率。
12二、光的折射当入射角一定时,若折射率越大,折射角越大还是越小?对光的偏折?③利用光路可逆,转换为从真空入介质介质2介质1当题目所给为从该介质射入真空,如何求该介质的折射率?(2)折射定律:入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。思考:②折射率越大,对光的偏折越厉害,偏折角度越大。
13判断:光从一种介质斜射入另外一种介质时,传播方向一定会发生偏折。(3)如果是从真空射入某种介质;研究表明,光在不同介质中的传播速度是不同的,在真空中最快,在其他所有介质中均慢于真空。——折射律的决定式思考1:所有介质的折射率与1比较?均大于1思考2:能否说折射率与sinθ成正比或反比?二、光的折射——折射率的定义式
14例3如果光以同一入射角从真空斜射入不同介质,则折射率越大的介质()A.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越大B.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越大D.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越小C二、光的折射
15针对训练(多选)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中,发生了如图所示的折射现象(α>β).下列结论中正确的是()A.在水中的传播速度,光束a比光束b大B.在水中的传播速度,光束a比光束b小C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大AC二、光的折射
16二、光的折射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,恰好看到桶底上的点C,C、B两点相距d/4。求油的折射率和光在油中传播的速度。
17二、光的折射光线以60°的入射角从空气射入玻璃中,折射光线与反射光线恰好垂直。(真空中的光速c=3.0×108m/s)(1)画出光路图;(2)当入射角变为45°时,折射角的正弦值为多大?
181.有经验的渔民会往看见鱼的下方叉鱼三、光的折射的应用2.潭清疑水浅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。
19四、光的折射解决实际问题将一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中,从水平方向拍摄的照片如图所示。看上去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,而且变粗了。如何解释观察到的现象?P′P筷子弯曲的现象
20水中的鱼看岸上的景物会是怎样的情景?四、光的折射解决实际问题
21太阳已经在地平线以下,为什么我们仍可通过大气层看到实际已在地平线以下的太阳?太阳光在大气中的折射现象四、光的折射解决实际问题
22没有大气层,将迟一些看到日出。有大气层,看到日出会更早;地平线大气层真实的太阳位置四、光的折射解决实际问题
23例4边长为d的正方体透明介质置于真空中,其横截面ABCD如图所示.有两束平行光Ⅰ、Ⅱ分别从上表面的A点和AB的中点沿与水平方向成30°角同时斜射入介质中,两种光在界面上折射后恰好相交于正方体底面的C点.已知真空中光速为c,求:(1)介质对光Ⅰ、Ⅱ的折射率;(2)光Ⅰ、Ⅱ到达C点的时间差.二、光的折射