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选择性必修一
光的折射
CONTENTS
目录
1
光的折射现象
2
光的折射定律
3
测量折射率
01
光的折射现象
光的折射现象
光的折射现象
阳光照射水面时，我们能够看到水中的鱼和草，同时也能看到太阳的倒影，这说明：光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中。一般说来，光从第 1 种介质射到该介质与第 2 种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射。
光的反射和折射同时发生
02
光的折射定律
光的折射定律
折射定律（斯涅耳定律）
折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；
折射光线、入射光线分别位于法线两侧；
入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
式中 n12是比例常数，与入射角、折射角的大小无关，与介质的性质有关。
在反射，折射现象中，光路均是可逆的。
光的折射定律
若考虑光从真空射入介质，n12记为n。不同的介质，n不同，它是一个反映介质的光学性质的物理量。为了描述不同介质的这种性质，在物理学中，把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，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率（refractive index），用符号 n 表示。真空的折射率为 1，空气的折射率近似为 1
光的折射定律
发生折射现象原因：光在不同介质中的传播速度不同。
当光从真空（空气）射入某种介质发生折射时：
由于光在真空中的传播速度c大于光在其他介质中的传播速度v，因而任何介质的折射率n都大于1。
当光从真空射入介质任何介质时， 即入射角大于折射角。
光的折射定律
注意事项
折射率公式 中的θ1为真空中光线与法线的夹角，不一定是入射角，θ2也不一定是折射角，因为光路可逆。
介质的折射率是反映介质的光学性能的物理量，它的大小由介质本身及光的性质（频率）共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化。
由 可知，当θ1一定时，n越大，θ2越小，此时光线的偏折程度越大，故折射率是描述介质对光的偏折性能的一个物理量。
介质的折射率与介质的密度没有必然联系，密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但其折射率较小。
光的折射定律
03
测量折射律
测量折射率
测量折射率
实验注意事项
1.实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且A和B之间、C和D之间、B与O、C与O'之间距离要稍大一些。
2.入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,入射角、折射角测量的相对误差较大。
3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。
4.实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
5.玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。
测量折射率
数据处理
①计算法
用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。算出不同入射角时的 sinθ1/sinθ2 ,并取平均值。
②作sinθ1-sinθ2图象
改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图象,
由n= sinθ1/sinθ2 ,可知图象应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。
③辅助线段法
④单位圆法
测量折射率
误差分析
1、入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。
2、入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。
感谢聆听

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