高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射试讲课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 光的折射试讲课ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了光的折射，折射定律，第一部分，光的反射有什么规律，光路可逆，光的折射有什么规律，入射光线，光的折射定律，金刚石，折射率等内容，欢迎下载使用。

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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。
（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
认真观察实验，光从玻璃中入射到空气中，发生了什么现象？
一部分反射了反射，一部分传播到空气中
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
(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
(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
入射角与折射角有什么定量关系呢？
以光从空气射入玻璃为例，折射角和入射角的关系
入射角i10304050607080
实验结论：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比
如果将玻璃换成其它介质，入射角和折射角的正弦之比是否具有相同的结论？
入射角i1020304050607080
总结：光从一种介质进入到另一种介质时，总有入射角的正弦与折射角的正弦之比相等。
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。
（1）折射现象中光路是可逆的；（2）光的传播方向: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。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。（3）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,光传播的速度发生变化。
常数与介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量。常数越大，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。
说明：（1）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
（2）折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1。
（3）折射率反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害。
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。用符号 n 表示。
说明：(4)光从一种介质进入另一种介质时,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。(5)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角。
玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？
思路：选取一块玻璃砖按在白纸上，作出玻璃砖的轮廓，然后作出入射玻璃砖的光线和出射玻璃砖的光线，最后连接入射点和出射点的光线，这就是折射光线。最后测出入射角和折射角的大小，代入公式就可以得出答案。
如何作出入射光线和出射光线？
在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′，画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针，在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′，再在另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、P2、P1的像，记下P3、P4位置；
请设计出实验方案，并与其他同学交流？
如何进行数据分析才能得出结论？
1．平均值法算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。
2．图象法 以sin θ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图1所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则 ，故玻璃砖折射率 。
做该实验时需要注意什么事项？
(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。 (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，也不宜太小。 (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。
哪些原因会导致实验有误差？
(1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。
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：
测定玻璃的折射率
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。用符号 n 表示。
1. (多选)关于光的折射,下列说法正确的是(　　)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、法线与折射光线不一定在一个平面内C.入射角总大于折射角D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角答案:AD解析:由折射定律可知,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,A正确,B错误;光由一种介质进入另一种介质发生折射时,折射角与入射角的大小由两种介质的光学性质决定,例如,光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角,由光路的可逆性知,光从玻璃斜射向空气时入射角小于折射角,故C错误,D正确。
2. (多选)关于折射率,下列说法正确的是(　　)
解析:介质的折射率是一个反映介质光学性质的物理量,由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角无关,故选项A、B均错误;由于真空中的光速c是个定值,故折射率n与传播速度v成反比,选项C正确;由于v=λf,当频率f一定时,速度v与波长λ成正比,又折射率n与速度v成反比,故折射率n与波长λ也成反比,选项D正确。
3. 右图为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出。已知∠A=θ=60°,光在真空中的传播速度为c。求:(1)该棱镜材料的折射率;(2)光在棱镜中的传播速度。