物理人教版2019选择性必修第一册4.1光的折射（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版2019选择性必修第一册4.1光的折射（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-09 11:35:06 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第4章 光
4.1 光的折射
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
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
一、光的反射
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
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。
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
（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
（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。
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。
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。
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
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
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
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。
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＝3.0×108 m/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？
1. 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。
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
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
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
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
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
第4章 光
4.1 光的折射
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
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
一、光的反射
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
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。
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
（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
（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。
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。
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。
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
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
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
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。
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＝3.0×108 m/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？
1. 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。
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
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
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
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
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