2019-2020学年教科版高二物理选修3-4第1节光的折射第1课时课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
§4.1 光的折射定律
一、光的反射和折射现象
实验观察：折射光线与入射光线的定性关系如何？
① 折射光线、入射光线、法线在同一 平面内；
②折射光线和入射光线分居法线两侧；
③当入射角变化时，折射角也随着变化。
二、光的折射定律
实验观察：折射角与入射角有何定量关系？
二、光的折射定律
④入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。
入射角i 折射角r i/r sini/sinr
200 13.3 1.50 1.49
300 19.6 1.53 1.49
400 25.2 1.59 1.51
500 30.7 1.63 1.50
600 35.1 1.71 1.51
700 38.6 1.81 1.50
光的折射定律的是几何光学的重要基础，它的发现过程历经1000多年，是托勒密、开普勒、斯涅耳、笛卡尔、费马等科学家不懈努力的成果。
二、光的折射定律
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、入射光线分居法线两侧．
（3）




2、折射光路是可逆的。
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：
讨论交流
从空气射入同种介质时，入射角i改变，折射角r也改变，但是sini与sinr的比值不变。
从空气射入不同种介质时，sini与sinr的比值不同。光线的偏折程度不同。
sini与sinr的比值n反映了介质对光的折射性质。
三、介质的折射率
1、定义
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比n，叫这种介质的折射率


2、理解注意
1）计算某种介质的折射率， 要求光从真空射入该介质中。
2）n的大小只和介质有关，与i、r无关。 对于确定的某种介质，光的折射率一定。
3）折射率无单位。
4）折射原因：不同介质中光的传播速度不同
光从真空射入任何介质时，都有入射角大于折射角
光从任何介质射入真空时，都有入射角小于折射角
v空气≈c，光从空气射入介质时，sini/ sinr ≈n
P64 图4-1-2 几种介质的折射率
观察思考
图4-1-2 观察折射现象
如何从原本不能观察到硬币的位置A处观察到硬币？
请画出光路图分析其原因。
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化.(　×　)
(2)入射角增大为原来的2倍，折射角和反射角也都增大为原来的2倍.(　×　)
(3)介质的折射率越大，光在这种介质中传播速度越大.(　×　)
(4)由折射率的定义式n＝得出，介质的折射率与入射角i的正弦成正比，与折射角r的正弦成反比.(　×　)
2.一束光从真空进入某介质，方向如图所示，则该介质的折射率为________.若光在真空中的传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为________.
答案　CD
解析　介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量，由介质本身和入射光的频率共同决定，与入射角、折射角无关，故选项A、B错误；由于真空中的光速是个定值，故n与v成反比，选项C正确；由于v＝λf，当f一定时，v与λ成正比，又n与v成反比，故n与λ也成反比，选项D正确.
(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
如图所示为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光的折射率为n＝，求两个亮斑与A点间的距离分别为多少.
如图所示，△ABC为直角三角形三棱镜的横截面，∠ABC＝30°.有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行.
(1)作出棱镜内部的光路图(不必写出作图过程)；
(2)求出此棱镜的折射率.
解析　(1)光路图如图所示：