第四章 光的折射第一节 光的折射定律一、光的反射和折射现象一、光的反射和折射现象 光射到两种介质的界面时，一部分光仍返回到原来的介质继续传播的现象叫光的反射反射；另一部分光进入第二种介质继续传播的现象叫做光的折射折射。空气水入射光线反射光线折射光线法线入射角反射角折射角基本概念反射现象中，光路是反射现象中，光路是可逆可逆的。的。 反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧， 反射角等于入射角。反射角等于入射角。ir1 1光的反射定律光的反射定律筷子放在装满水的碗中，在水面处出现了什么现象？筷子在水面处折断了我们是怎样看到水中的鱼的？有光从水中传到我们的眼睛。光从一种介质进入另一种介质传播 当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角 当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角 空气水思考：入射角、折射角大小关系及与介质的关系 ？实验探究光的折射规律实验探究光的折射规律二、光的折射定律二、光的折射定律1实验探究探究：折射角和探究：折射角和入射角有什么关入射角有什么关系呢？系呢？入射角入射角i折射角折射角r106.71.492013.31.503019.61.534025.21.585030.71.636035.11.717038.61.818040.61.97以光从空气射入玻璃为例以光从空气射入玻璃为例i/r探究：折射角和入射角有什么关系呢？探究：折射角和入射角有什么关系呢？入射角入射角i折射角折射角r106.71.491.492013.31.501.493019.61.531.494025.21.581.505030.71.631.506035.11.711.517038.61.811.508040.61.971.51以光从空气射入玻璃为例以光从空气射入玻璃为例i/rsini/sinr探究：折射角和入射角有什么关系呢？探究：折射角和入射角有什么关系呢？结论：结论：在误差允许范围内，入射角在误差允许范围内，入射角i的正弦值跟折的正弦值跟折射角射角r的正弦之比为一个常数，用的正弦之比为一个常数，用n来表示这个常来表示这个常数，且这个常数与数，且这个常数与入射角和折射角入射角和折射角无关。无关。即：即： （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2、光的折射定律i空气水折射光线入射光线（4）光路可逆：沿原来的折射光线入射，沿原来的折射光线入射，将沿原来入射光线射出将沿原来入射光线射出（3）入射角的正弦与折射入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数角的正弦之比为一常数rsinisinrn=2.定义式 3.决定式：某介质的折射率，等于光在真空中的速度C与光在介质中的速度v之比：n=cv三、介质的折射率：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，叫做这种介质的折射率5 5. .注意：注意：(1)n(1)n的大小与介质有关，与的大小与介质有关，与i i和和r r无关，对于确定介无关，对于确定介 质，质，n n是定值是定值 (2)(2)折射率无单位，任何介质的折射率皆大于折射率无单位，任何介质的折射率皆大于1(n1)1(n1)4. 意义意义意义意义：反映介质光学性质的物理量，反应对光的偏折能力的大小6.折射原因：光在不同介质中的速度不同几种常见介质的折射率几种常见介质的折射率（相对于（相对于钠黄光钠黄光而言）而言）:介质介质n介质介质n介质介质n空气空气1.00029水水1.33冰冰1.309酒精酒精1.36麻油麻油 1.47 水晶水晶1.54各种各种玻璃玻璃1.402.00 金刚金刚石石2.42 翡翠翡翠1.57红红/蓝蓝宝石宝石1.77二氧二氧化碳化碳1.63 岩盐岩盐1.55应用： 人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。有经验的渔民，使用钢叉有经验的渔民，使用钢叉向水下叉鱼时，总是向所向水下叉鱼时，总是向所看见的鱼的下方投叉，你看见的鱼的下方投叉，你能说出这样做的道理吗？能说出这样做的道理吗？折射形成的美妙现象折射形成的美妙现象 因为光的折射，我们从水下因为光的折射，我们从水下看岸上的物体，他变高还是变矮呢？看岸上的物体，他变高还是变矮呢？答：答：变高变高1如图所示，光线从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为45，反射光线和折射光线之间的夹角为105，（1）入射角 1 和折射角 2 各为多大；（2）这种介质的折射率为多大练一练2一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（）AnanbBnanbCvavbDvavb例如图4-29所示,某平行玻璃砖的厚度为L,现测得该玻璃砖的折射率为1.73 ,若光线从上表面射入的入射角i=60,(1)求光线从下表面射出时相对于入射光线的侧移d(2)光在玻璃砖中传播的时间1.1.光的反射定律光的反射定律2.2.光的折射定律光的折射定律3.3.介质的折射率介质的折射率：总结总结sini1sinr2n=定义式决定式：n=cv反映介质对光的偏折能力的大小空气玻璃空气水折射率-反映介质对光的偏折作用 iirr:3如图一个储油桶的底面直径与高均为如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底当桶内没有油时，从某点恰能看到桶底边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高边缘的某点。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶低上的点桶低上的点C，两点距离，两点距离d/4求求油的折射率和光在油中传播的速度。dCAFDOBCGOACBGDF因底面直径和桶高相等因底面直径和桶高相等,由此可知由此可知 AOF= ABG=450又又OD=2CD油的折射率油的折射率光在油中的传播速度光在油中的传播速度解解: