物理选择性必修 第一册1 光的折射课堂教学ppt课件
展开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?
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.
1.光的反射: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.
2.反射规律:反射光线、入射光线分居法线两侧反射光线、入射光线与法线在同一平面内反射角等于入射角垂直入射时,反射光线、法线、入射光线三线重合
2.入射角:入射光线与法线的夹角θ1称为入射角.折射角:折射光线与法线的夹角θ2称为折射角.
3.光的折射定律: 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.
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
光的折射现象与光的反射现象一样,光路也是可逆的.
1.光的折射:另一部分光会进入第2种介质,这个现象叫作光的折射.
4.折射规律:(1)光的方向光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一般要发生变化(斜射),并非一定变化,当光垂直界面入射时,传播方向就不发生变化。(2)光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化,当光垂直界面入射时,光的传播方向虽然不变,但也属于折射,光传播的速度也发生变化(3)折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定
从鱼身上反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,眼睛看到的是鱼的虚像,在鱼的上方.
视深:人眼看透明物质内部某物体时像点离界面的距离
你眼中的“浅水”不一定浅!!!户外遇水,注意安全!
应用光的折射定律解题的一般思路(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、反射角、折射角的确定(3)利用反射定律、折射定律求解(4)注意光路的可逆性的利用
常数 n 与介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量.常数 n 越大,光线以相同入射角从真空斜射入这种介质时偏折的角度越大.
空气对光的 传播的影响很小,可以作 为真空处理
1.折射率: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。真空的折射率为 1,空气的折射率近似为 1.
2.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.
3.由于光在真空中的传播速度 c大于光在任何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
3.实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板或直尺、铅笔
1.实验目的:掌握测定玻璃折射率的方法.
4.实验步骤:(1)如图所示,将白纸用图钉钉在平木板上.(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线.(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′.(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P2的像挡住P1的像.再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.
6.误差分析:(1)入射光线和出射光线确定的不够精确。因此要求插大头针时两大头针间距应稍大.(2)入射角、折射角测量的不精确。为减小测角时的相对误差,入射角要稍大些,但不宜太大,入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱.
7.注意事项:(1)实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些.(2)入射角θ1应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜太大.(3)在操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.(4)在实验过程中,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 .
例1.(多选)关于光的反射与折射,下列说法正确的是 ( )A.光发生反射时,光的传播方向不一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90°C.光发生反射时,光的传播方向一定改变D.光发生折射时,一定伴随着反射现象
例2.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( )
解:A属于光沿直线传播;B属于光的折射;C属于光沿直线传播,D属于光的反射
例3.如果光以同一入射角从真空射入不同介质,则折射率越大的介质( )A.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越大B.折射角越大,表示这种介质对光的偏折作用越小C.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越大 D.折射角越小,表示这种介质对光的偏折作用越小
例4.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
例6.某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。(1)下列哪些措施能够提高实验的准确程度________A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是________
(3)该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN′的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=________.(用图中线段的字母表示)
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