高中物理 第4章 第1节 光的折射定律精品课件 鲁科选修34.ppt

第4章光的折射与全反射第1节光的折射定律课标定位学习目标：1.经历实验探究过程理解光的折射定律．2．知道折射率的意义知道折射率与光速的关系．3．能根据折射定律解释一些自然现象．4．能应用折射定律分析视深问题．5．会测定介质的折射率．重点难点：1.理解光的折射定律．2．掌握折射率的概念．课前自主学案在如图4－1－1所示光路中(1)MN表示____PQ表示____．(2)AO表示____光线OB表示____光线．(3)∠3为____角∠1为____角．(4)实验表明当入射角增大时折射角____．3．折射定律折射光线与入射光线、法线处在________内折射光线与入射光线分别位于____的两侧入射角的正弦与折射角的正弦成____．即_______＝n.4．光路可逆原理：在光的反射现象和折射现象中光路都是____的．思考感悟如何使一束光进入水中而传播方向不发生变化？提示：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生变化而当光垂直界面入射时光的传播方向不变因此可以使光束垂直水面入射．二、折射率的意义1．定义：光从____射入某种介质发生折射时入射角i的____与折射角r的____之比用__表示．2．定义式：n＝_______.3．折射率与光速的关系光在不同介质中的________不同且都____光在真空中的传播速度；某种介质的折射率等于__________的传播速度c与______________的传播速度v之比即n＝____.三、测量介质的折射率1．在测量介质的折射率的实验中作出的光路图如图4－1－2所示．图中AO为________OE为________NN′为____i为______r是______玻璃折射率的表达式n＝______.2．为减小实验误差需多测几组数据分别求出每一次的折射率最后求出它们的______．四、对折射现象的解释1．水中的物体看起来比实际的要___这是因为水的折射率____空气的折射率光从水中射入空气时折射角____入射角．2．一束白光射入三棱镜时会发生____现象这是因为不同颜色的光在同一介质中的________不同折射率就____其中红光的传播速度____折射率____经三棱镜后偏折程度最小___光的传播速度最小折射率最大经三棱镜后偏折程度最明显．平常我们所说的某介质的折射率是指七种色光的平均折射率．核心要点突破2．光线偏折的方向：如果光线从折射率(n1)小的介质射向折射率(n2)大的介质折射光线向法线偏折入射角大于折射角并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质折射光线偏离法线入射角小于折射角并且随着入射角的增大(减小)折射角也会增大(减小)．如图4－1－3所示．即光线的偏折情况与介质的性质有关．特别提醒：光从一种介质射入另一种介质时传播方向一般发生变化(斜射)但并非一定变化当光垂直界面射入时光的传播方向就不变化．即时应用(即时突破小试牛刀)1．关于光的折射错误的说法是()A．折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内B．入射光线和法线一定在一个平面内C．入射角总大于折射角D．光线从空气斜射入玻璃时入射角大于折射角解析：选C.由光的折射定律知折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内A、B都正确．入射角不一定大于折射角C错误．光线从空气斜射入玻璃时入射角大于折射角D正确．2．物理意义：折射率反映了介质对光线的偏折本领．介质的折射率越大说明当光从真空以同样的入射角射入该介质时光的传播方向偏离原方向越大折射角越小即介质对光线的偏折本领越大．如图4－1－4所示如果r3<r2<r1则n3>n2>n1.特别提醒：光线的“偏折”程度是指折射光线偏离原入射光线方向的程度．特别提醒：(1)折射率与光线的入射角、折射角无关反映的是介质本身的光学特性．(2)由于光在真空中的传播速度最大所以介质的折射率n>1.即时应用(即时突破小试牛刀)2．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中折射光线与反射光线恰好垂直(真空中的光速c＝3.0×108m/s)．(1)求出玻璃的折射率．(2)当入射角增大或减小时玻璃的折射率是否变化？说明理由．答案：见解析三、光的色散现象分析1．光的色散现象如图4－1－5所示白光经三棱镜后在光屏上呈现七色光带(光谱)；若从棱镜的顶角向底边看由红到紫依次排列紫光最靠近底边．光的色散实质上是光的折射现象．2．光色散的原因同一介质中频率越大的光折射率越大所以当一束白光由空气斜射入某种介质时会发生色散紫光偏折程度最大红光偏折程度最小．(2)光的颜色是由光的频率决定的与介质无关．同种介质对不同色光的折射率不同通常说的某种介质的折射率是指各种色光的平均折射率．(3)光由一种介质进入另一种介质时频率不变波速和波长随之发生改变．即时应用(即时突破小试牛刀)3．如图4－