二、光的折射

1、第1頁共2頁光的折射光的折射〖教學(xué)要求〗1、折射定律；2、絕對(duì)折射率和相對(duì)折射率；3、反射與折射的能量分配〖重點(diǎn)和難點(diǎn)〗1、對(duì)折射定律的理解；2、對(duì)絕對(duì)折射率和相對(duì)折射率的理解；3、用折射定律和能量關(guān)系分析相關(guān)光學(xué)現(xiàn)象?！冀虒W(xué)用具〗平面鏡、透明玻璃、蠟燭等。〖教學(xué)過程〗一、光的折射1、定義、定義:光由一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)或在同一種不均勻媒質(zhì)中傳播時(shí)方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射。2、圖示、圖示:如圖1所示AO為入射光線O為入射點(diǎn)OB為

2、反射光線OC為折射光線.1)1)、入射角、入射角:入射光線與法線間的夾角i叫做入射角.2)2)、折射角、折射角:折射光線與法線間的夾角r叫做折射角.3、折射定律、折射定律:1)1)、內(nèi)容、內(nèi)容:折射光線位于入射光線與法線所決定的平面內(nèi)折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè).2)2)、數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)學(xué)表達(dá)式:入射角的正弦與折射角的正弦成正比即.rinsinsin?圖1這就是光的折射定律也稱斯涅爾定律（斯涅爾是荷蘭數(shù)學(xué)家）二、相對(duì)折射率與絕對(duì)折

3、射率二、相對(duì)折射率與絕對(duì)折射率1、相對(duì)折射率、相對(duì)折射率:光從一種媒質(zhì)斜射入第二種媒質(zhì)發(fā)生折射時(shí)入射角i的正弦與折射角r的正弦之比對(duì)于給定的兩種媒質(zhì)來說是一個(gè)常數(shù)用表示21n21n。常數(shù)稱為第二種媒質(zhì)對(duì)第一種媒質(zhì)的相對(duì)折射率。risinsin?21n2、絕對(duì)折射率、絕對(duì)折射率:任意一種媒質(zhì)對(duì)真空的相對(duì)折射率稱為這種媒質(zhì)的絕對(duì)折射率簡(jiǎn)稱這種媒質(zhì)的折射率用表示.通常說某種媒質(zhì)的折射率即是指它的絕對(duì)折射率n也就是它對(duì)真空的相對(duì)折射率.3、相對(duì)

4、折射率與絕對(duì)折射率的關(guān)系、相對(duì)折射率與絕對(duì)折射率的關(guān)系:實(shí)驗(yàn)表明:第二種媒質(zhì)對(duì)第一種媒質(zhì)的相對(duì)折射率等于光在第一種媒質(zhì)中的傳播速度V1與光在第二種媒質(zhì)中的傳播速度V2之比即.21n21VV?由此可得某種媒質(zhì)的折射率C為真空中的光速。進(jìn)而可得:VCn?即第二種媒質(zhì)對(duì)第一種媒質(zhì)的相對(duì)折射率等于第二種媒21n21VV?21VCVC?12nn?質(zhì)的絕對(duì)折率與第一種媒質(zhì)的絕對(duì)折射率之比。光在任何媒質(zhì)中的速度都小于光在真空中的速度，即V＜C，所以任

5、何媒質(zhì)的折射率n=都大于1。VC第2頁共2頁光在空氣中的速度與光在真空中的速度相差很小，故空氣的折射率n=。VC1?若把真空也看作一種媒質(zhì)則真空的折射率為。1?n三、光路的可逆性三、光路的可逆性在光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的。當(dāng)光由空氣進(jìn)入玻璃，發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)，如圖1中光路反向，有：=n1risinsin故i＞r。即當(dāng)光由真空或空氣進(jìn)入其它媒質(zhì)時(shí)，入射角大于折射率。當(dāng)一束光沿CO入射時(shí)，其中一部分光將沿AO折射。所以光從某種媒質(zhì)

6、射入真空或空氣時(shí)，折射角大于入射角。四、視深和視高四、視深和視高1、視深公式:如圖2所示，一個(gè)物點(diǎn)位于折射率為n的媒質(zhì)中h0深處，當(dāng)在媒質(zhì)界面正上方觀察時(shí)，物體的視深為：h=。nh0略證：根據(jù)光路可逆和折射定律：n=risinsin一般瞳孔的線度d=2～3毫米，因此i和r都非常小，則sinitgi=sinrtgr=。故有n==?ha?0harisinsinhh0可見：視深比實(shí)深小。2、視高公式:如果從折射率為n的媒質(zhì)中，觀察正上方距液面

7、高為h0的物點(diǎn)，則視高為h=nh0。略證：如圖3所示，根據(jù)折射定律有n=i、r很risinsin小，故近似有:sinitgi=?0hah=h0?sinrtgr=?ha可見：視高比實(shí)高大。3、視深與視高公式的應(yīng)用：利用視深與視高公式，不僅可以極為簡(jiǎn)捷地測(cè)定媒質(zhì)的折射率，而且還可以很方便地分析和解決與視深和視高有關(guān)的各種問題。例：例：如圖4所示，緊貼矩形玻璃磚右端插一顆大頭針，在距左端l1=3厘米的O處觀察大頭針D的像D’。若測(cè)出像距右端l