人教版(2019)新教材高中物理选择性必修1 4.1 光的折射课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
光的反射和折射
一、光的反射和折射
光射到两种介质的界面时，一部分光进入另一种介质，同时另一部分光返回到原来的介质。这种现象分别叫光的折射和反射。
空气
水
入射光线
反射光线
折射光线
法线
入射角
反射角
折射角
基本概念
θ1
θ2
空气
水
折射光线
入射光线
反射光线
光的反射和折射
判断入射、折射、反射光线、法线、界面？
平面镜
入射光线
反射光线
法线
入射角
反射角
光的反射：光射到介质1、介质2的界面时，一部分光返回到介质1的现象
（1）反射光线、入射光线、法线共面
（3）反射光线、入射光线关于法线对称
（2）反射角等于入射角（光线与法线的夹角）
O
A
B
（4）光路可逆：沿原来的反射光线入射，将沿原来入射光线射出
定律理解：
反射定律：
实验演示
结论：光从空气射到玻璃上，在界面上一部分光发生反射，回到空气中；另一部分光射入玻璃中，并改变了原来的传播方向．
光从一种介质射入到另一介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射．
θ1
θ2
空气
玻璃
N
N'
A
O
B
θ1
入射光线和法线的夹角——入射角
θ2
折射光线和法线的夹角——折射角
折射定律
θ1
θ2
空气
玻璃
N
N'
A
O
B
在初中已经学过，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线位于法线的两侧，但是，入射角和折射角之间究竟有什么定量关系呢？1621年，荷兰数学家斯涅耳终于找到了入射角和折射角之间的规律．
斯涅耳
1、折射定律：
（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内
（2）折射光线，入射光线在法线两侧．
（3）
θ1
θ2
空气
玻璃
N
N'
A
O
B
入射角的正弦跟折射角的
正弦成正比，如果用n来表
示这个比例常数，就有：
光的折射定律（斯涅耳定律）
i
r
空气
水
2、折射光路是可逆的
折射率
光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的折射率．
研究表明，光在不同介质的速度不同，这也是光发生折射的原因．
某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比．即：
所有介质的折射率都大于1
折射率
对于折射率应从下面几个层次来理解————
1、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数．
2、对于不同的介质，此常数的值是不同的．n是一个反映介质光学性质的物理量
3、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．
问题：
玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？
实验：测玻璃砖的折射率
应用1：
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。
从上向下看,
有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比,
A.将提前 B.将延后
C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
应用2：
实验原理：
1、根据折射率的定义：
要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。
空气
玻璃
i=
r=
界面
法线
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则玻璃的折射率为——？
r
β
⌒
⌒
i
⌒
玻璃
空气
实验器材：
玻璃砖
白 纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器
实验过程：
光在某种介质中的传播速度是2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该介质射入空气时，折射角为多少？
例：
45°
i
r
i
r
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃
砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入
空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行
的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。
单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变