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1、铅笔怎么铅笔怎么“折断折断”了了?一、光的反射和折射现象一、光的反射和折射现象AOBC实验观察实验观察1：折射光线与入射光线的定性关系如何？折射光线与入射光线的定性关系如何？ 折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射光线和入射光线分居法线两侧；当当入射角入射角变化化时，折射角折射角也随着也随着变化。化。二、光的折射定律二、光的折射定律实验观察实验观察2：折射角与入射角有何定量关系？折射角与入射角有何定量关系？入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。 ir空气空气玻璃玻璃NNA
2、OB光的折射定律的是几何光学的重要基础，光的折射定律的是几何光学的重要基础，它的发现过程历经它的发现过程历经1000多年，是托勒密、多年，是托勒密、开普勒、开普勒、斯涅耳斯涅耳、笛卡尔、费马等科学、笛卡尔、费马等科学家不懈努力的成果。家不懈努力的成果。二、光的折射定律二、光的折射定律n1、折射定律：、折射定律：n（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内）折射光线、入射光线、法线在同一平面内n（2）折射光线、入射光线分居法线两侧）折射光线、入射光线分居法线两侧n（3）n2、折射光路是可逆的。、折射光路是可逆的。入射角的正弦跟折射角的入射角的正弦跟折射角的正弦成正比正弦成正比，如果用如果用n来表
3、来表示这个比例常数，就有：示这个比例常数，就有：空气空气玻璃玻璃NNO空气空气水水NNOAA i r ir讨论交流讨论交流从空气射入同种介质时，入射角从空气射入同种介质时，入射角i改变，折射角改变，折射角r也改也改变，但是变，但是sini与与sinr的比值不变。的比值不变。从空气射入不同种介质时，从空气射入不同种介质时，sini与与sinr的比值不同。的比值不同。光线的偏折程度不同。光线的偏折程度不同。sini与与sinr的比值的比值n反映了反映了介质对光的折射性质。介质对光的折射性质。三、介质的折射率三、介质的折射率n1、定义、定义光从光从真空真空射入射入某种介质某种介质发生折射时，入射角的
4、正弦发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比与折射角的正弦之比n，叫，叫这种介质这种介质的折射率的折射率n2、理解注意、理解注意1）折射率反映介质对光线的偏折能力大小；）折射率反映介质对光线的偏折能力大小；2）折射率由介质本身的物质结构及光的颜色决定，）折射率由介质本身的物质结构及光的颜色决定，光的颜色与光的频率有关，光的颜色与光的频率有关，f 越大则越大则n 越大；越大；3）不同的介质折射率一般不同，真空中介质的折射）不同的介质折射率一般不同，真空中介质的折射率为率为n=1；4）折射原因：不同介质中光的传播速度不同折射原因：不同介质中光的传播速度不同光从光从真空真空射入射入任何任何介质时，
5、都有入射角大于折射角介质时，都有入射角大于折射角光从光从任何任何介质射入介质射入真空真空时，都有入射角小于折射角时，都有入射角小于折射角v空气空气c，光从空气射入介质时，光从空气射入介质时，sini/ sinr nP64 图图4-1-2 几种介质的折射率几种介质的折射率观察思考图图4-1-2 观察折射现象观察折射现象如何从原本不能观察到硬币的位置如何从原本不能观察到硬币的位置A处观察到硬币？处观察到硬币？请画出光路图分析其原因。请画出光路图分析其原因。S1S2S3水中的鱼看起来比实际水中的鱼看起来比实际的浅还是深？的浅还是深？水中的鱼看树上的鸟呢水中的鱼看树上的鸟呢？典型问题典型问题2 2：视
6、深与视高：视深与视高例例2：垂直垂直看杯子，为什么在有水的看杯子，为什么在有水的情况下会变浅？此时视深是多少？情况下会变浅？此时视深是多少？s/siihH分析：分析：设一入射光的入射角设一入射光的入射角i很小很小在在OASOAS/ /中中OA在在OASOAS中中因为因为i、很小，很小，所以所以tani = sini tan=sin所以由折射定律所以由折射定律所以所以 h=H/n练习练习2：在平静的水面上方：在平静的水面上方3米处有一只鸟，鸟的正下米处有一只鸟，鸟的正下方有一条鱼，鱼在水面下方有一条鱼，鱼在水面下4米深处，若水的折射率为米深处，若水的折射率为4/3，则它们看到对方的距离分别是多大
7、？，则它们看到对方的距离分别是多大？s/shHi OA分析：分析：设一入射光的入射角设一入射光的入射角i很小很小在在OASOAS中中在在OASOAS/中中因为因为i、a很小，很小，所以所以tani = sini tan=sin由折射定律由折射定律所以所以 h=nH小结小结:(1).在物体的在物体的正上方正上方，从，从空气向介质空气向介质(折射率为折射率为n)中观中观察察,视深度为实深度的视深度为实深度的1/ n.(2).在物体的在物体的正下方，正下方，从从介质介质(折射率为折射率为n)向空气向空气中观中观察察,视高度为实高度的视高度为实高度的n倍倍典型问题典型问题3：光的色散现象：光的色散现象
8、P69白光经过棱镜后在光白光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色的屏上形成一条彩色的光带（光谱）光带（光谱）红光在上端红光在上端2 2、不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同，、不同色光通过棱镜的后的偏折角度不同，说明棱镜对不同色光的折射率不同，进一说明棱镜对不同色光的折射率不同，进一步表明不同色光在同一介质中的传播速度步表明不同色光在同一介质中的传播速度不同。不同。紫光在最紫光在最下端下端实验说明：实验说明：1 1、白光是复色光；、白光是复色光；棱镜棱镜常用的棱镜是横截面为三角形或者梯形的三棱镜，通常常用的棱镜是横截面为三角形或者梯形的三棱镜，通常简称为棱镜另外还有五棱镜、八棱镜等等。简称为棱镜另外还有五棱镜、八棱镜等等。棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散棱镜可以改变光的传播方向，还可以使光发生色散一束白光一束白光红红 橙橙 黄黄 绿绿 蓝蓝 靛靛 紫紫频率频率f传播速度传播速度V折射率折射率n小结记忆：小结记忆：波长波长
