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(共22张PPT)
4.1光的折射
选择性必修第一册
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1、理解折射定律的确切含义，并能用来解释有关的现象和有关的计算。
2、理解光的折射率，了解介质的折射率与光速的关系，并能用来计算。
3、知道光路是可逆的，并能用光的折射规律进行解释。
4、经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路，记录实验数据的方法。
5、体验由折射引起的错觉。初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。。
学习目标
重点
难点
4.1 光的折射
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看图观察：
4.1 光的折射
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思考与讨论：
(1)当光线从水射入空气时，传播方向发生了怎样的改变？
(2)水面法线右侧水面下的反射光的传播方向有何特点？
反射光线与入射光线、法线在同一平面内，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，即遵循光的反射定律。
(3)水面法线右侧水面上的折射光的传播方向有何特点？遵循怎样的规律呢？
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光的折射
1.定义：一般来说，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。
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光的折射演示实验
4.1 光的折射
请同学们观察实验现象
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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、当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角
玻璃
4、当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角
5、当入射角增大时，折射角也随着增大
观察到的实验现象
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入射角与折射角有什么定量关系呢？
4.1 光的折射
1.入射角与折射角成正比？
2.入射角与折射角的平方成正比？
3.入射角的正弦与折射角的正弦成正比？
4.入射角的余弦与折射角的余弦成正比？
猜想：
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4.1 光的折射
入射角 折射角 i/r i/r*2 sini/sinr cosi/cosr
10° 6.7° 1.49 0.223 1.49 0.99
20° 13.3° 1.50 0.113 1.49 0.97
30° 19.6° 1.53 0.078 1.49 0.92
40° 25.2° 1.59 0.063 1.51 0.85
50° 30.7° 1.63 0.053 1.50 0.75
60° 35.1° 1.71 0.049 1.51 0.62
70° 38.6° 1.81 0.047 1.50 0.44
80° 40.6° 1.97 0.049 1.51 0.23
某次实验时，光由空气射入玻璃时入射角i和折射角r的数值表
=
n12
比例常数
由实验数据可得：入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比
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斯涅耳
1621 年，荷兰数学家斯涅耳在分析了大量实验数据后，找到了两者之间的关系，并把它总结为光的折射定律（refraction law）：
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（1）内容：折射光线与入射光线、法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
（2）表达式：
（3）注意：n12是比例常数，它与入射角、折射角大小无关，只与两种介质的性质有关。两种介质确定， n12是确定不变的。
光的折射
光的折射定律
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(4)光路可逆性
在光的反射和折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着出射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线出射。
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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，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
2.定义式：
——折射率的定义式
说明：n的大小与θ1和θ2无关，与介质和入射光的频率有关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2，
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——折射率的决定式
3.决定式：光在不同的介质中传播速度不一样，某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度与光在这种介质中的传播速度之比。
折射率无单位，任何介质的折射率均大于1
说明：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
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4.物理意义：表示介质光学性质的物理量；折射率是衡量材料光学性能的重要指标。n越大，光以相同的入射角从真空射入介质时偏折的角度越大。
4.1 光的折射
【例题】如图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，CB两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。
Ｂ
Ａ
d
C
O
D
N
Nˊ
θ2
解：
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折射率问题的分析方法
解决此类光路问题，关键是辨清“三线、两角、一界面”间的关系。注意以下几点：
(1)根据题意正确画出光路图。
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，注意入射角、折射角的确定。
(3)利用折射定律求解。
(4)注意光路的可逆性的利用。
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1.如图所示,一束激光垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜的AB面上。已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90°。光在真空中的传播速度为c。求:
(1)玻璃的折射率;
(2)激光在玻璃中传播的速度。
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比实际物体位置偏上，看起来比实际深度浅。
想一想：水下的鱼看起来比实际的深度深还是浅？
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1.折射定律
2.折射率
（1）折射率是光从真空射入某种介质中时的折射率。
（2）折射率是反应介质对光的偏折能力大小的物理量，n的大小与介质有关，与入射角和折射角无关，对于确定的介质，n是定值。
（3）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。
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今日作业：
1.课本P89:第1、2、3、4题
2.研究性学习作业：研究生活中的折射现象，撰写右侧实验报告
课题名称
作出光路图
实验现象
实验反思
4.1 光的折射
再 见

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