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(共18张PPT)
第一章 动量守恒定律
4.1 光的折射
人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
新课导入
1
新课讲解
3
学习目标
2
经典例题
4
课堂练习
5
本课小结
6
目录
射水鱼在水中能准确射中水面上不远处的小昆虫。水中的鱼看到小昆虫在什么位置？是在昆虫的上方还是下方？
思考
①反射光线与入射光线、法线在同一平面
②反射光线和入射光线分居法线两侧
③反射角等于入射角
入射光线
反射光线
法线
入射角
反射角
1.光的反射：光被两种介质的界面反射回原来的介质中
折射光线
2.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质中，传播方向通常会发生改变。
折射角
问题：光在折射时遵从什么规律呢？
一、折射定律
思考：光发生了折射，它的入射角θ1和折射角θ2存在什么样的关系呢？
入射光线
法线
θ1
折射光线
θ2
θ1 sinθ1 θ2 sinθ2 sinθ1/sinθ2
1 30 0.50 19 0.33 1.54
2 40 0.64 25 0.42 1.52
3 50 0.77 30 0.50 1.53
4 60 0.87 35 0.57 1.51
平均值 1.52
折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，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。
一、折射定律
空气→玻璃：n>1;玻璃→空气：n<1
式中 n12 是比例常数，它与入射角、折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。
入射光线
法线
θ1
折射光线
θ2
光路是可逆的
一、折射定律
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，用符号 n 表示。
注意：n的大小与介质有关，与θ1和θ2无关，对于确定的介质，n是定值，不能说n∝sinθ1或n∝1/sinθ2
二、折射率
研究表明，光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即
折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。
介质 折射率 介质 折射率
金刚石 2.42 氯化钠 1.54
二硫化碳 1.63 酒精 1.36
玻璃 1.5-1.8 水 1.33
水晶 1.55 空气 1.00028
①实验步骤与过程
②实验数据处理方法
θ1 sinθ1 θ2 sinθ2 sinθ1/sinθ2
1 30 0.50 19 0.33 1.54
2 40 0.64 25 0.42 1.52
3 50 0.77 30 0.50 1.53
4 60 0.87 35 0.57 1.51
平均值 1.52
G H
E F
sinθ2
sinθ1
0
测量玻璃的折射率
③实验注意事项
一、插针的注意事项
1.插针的间距适当大些
2.选用较厚的玻璃砖
3.大头针要竖直插入
4.入射角最好在30-60之间
二、玻璃砖注意事项
1.不能用手直接拿玻璃砖的光洁面
2.不能直接把玻璃砖当尺子画边界线
海市蜃楼
三、折射率的应用
空气
水
由于光的折射，水中物体的位置看起来比实际位置要高些。
铅笔弯折之谜
典例分析
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，C、B两点相距1/4d 。求油的折射率和光在油中传播的速度。
解：
因为底面直径与桶高相等，所以
∠AON ＝∠BON′＝ 45
由 ON′＝ 2CN′可知
因此，油的折射率
所以光在油中的传播速度
典例分析
例1：图是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心，指出哪些情况是可能发生的，哪些情况是不可能发生的。
解：甲、丁不可能发生，乙、丙可能发生。
典例分析
例2：图是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中所给出的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。
解：
一、折射定律
二、折射率
折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，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。
研究表明，光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即
课堂小结
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