第四章光及其應用第一節光的折射定理粵教版選擇性選修第一冊第二節測定介質的折射率光在均勻介質中沿直線傳播,當它碰到不同介質的分界面時,常常不再依照原先的方往前進,一部份被反射回原先的介質中,發生光的反射;另一部份步入不同介質后偏向另一個個方向傳播,發生光的折射。托勒密:在入射角很小的情況下,折射角和入射角成反比。阿勒·哈增:入射角較大的情況下,折射角和入射角成反比的關系不創立。開普勒:托勒密的推論只有在入射角大于30o角時才創立。人類對光的折射的研究歷程:斯涅爾:在不同的介質里,入射角和折射角的余割之比總是相同的值,即折射角和入射角的余弦值之比為一常數。一、光的折射定理情景:如圖所示,讓一束光由一種介質豎著射向另一種介質,比如,從空氣射向水底,入射光線與法線的傾角稱為入射角,折射光線與法線的傾角稱為折射角。1、折射定理:當光線從空氣射入介質時,發生折射光線與入射光線、法線處在同一平面內,折射光線與入射光線分別坐落法線的一側;入射角的余弦與折射角的余弦成反比。2、表達式:【討論與交流】若讓光從玻璃片入射,步入到玻璃片與空氣的界面,折射光線將怎樣?光線向哪些方向偏折?光路的可逆性:假若讓光線逆著原先的折射光線射到界面上光的折射率和介質的折射率,光線都會逆著原先入射光線發生折射。

也就是說,在光的折射現象中光的折射率和介質的折射率,光路是可逆的。情景:光從真空射入水底時,;光從真空射入某種玻璃時,。對于不同的介質來說,常數是不同的。【思考問題】常數越大,光線從真空斜以相同入射角射入這些介質,光線的偏折情況是如何的?二、折射率2、物理意義:折射率是反映介質光學性質的一個數學量,它反映了光從真空斜射入介質(或從介質斜射入真空)時偏折的程度。折射率越大,介質使光線偏折的程度就越大。1、定義:把光從真空射入某種介質發生折射時,入射角的余弦與折射角的余弦之比,叫作這些介質的折射率。3、折射率與光速的關系:某種介質的折射率等于光在真空中的傳播速率與光在這些介質中的傳播速率之比。任何介質的折射率都小于1.幾種常見介質的折射率【討論與交流】有人說,當光從水射入空氣發生折射時,入射角的余弦值與折射角的余弦值之比即為水的折射率。這些說法正確嗎?三、測定介質的折射率【實驗與探究】測定長圓形玻璃磚的折射率。【思考問題】(1)如何確定與入射光線AO相對應的折射光線OO′?(2)用哪些方式處理數據,得到長圓形玻璃磚的折射率?(3)應當采取什么舉措以減少偏差?例題:如圖所示,一個儲油桶的底面半徑與高均為。當桶內沒有油時,從某點A恰能看見桶底邊沿的某點B。當桶內油的深度等于桶高的一半時,仍沿AB方向看去,剛好聽到桶底上的點C,C、B兩點相距。求油的折射率和光在油中傳播的速率。$
