光的直線傳播(1)-在線瀏覽
2025-03-04 01:00本頁面
【正文】 解介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系；2．掌握光的折射定律；3．掌握介質(zhì)的折射率的概念重 點(diǎn)光的折射定律、折射率．折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來決定．難 點(diǎn)光的折射定律和折射率的應(yīng)用．通過問題的分析解決加深對折射率概念的理解，學(xué)會解決問題的方法．教 具教 學(xué) 過 程備 注一．引入我們在初中已學(xué)過光的折射規(guī)律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；當(dāng)光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角．初中學(xué)的光的折射規(guī)律只是定性地描述了光的折射現(xiàn)象，而我們今天要定量地進(jìn)行研究．二．新課教學(xué)（一）光的反射定律 由學(xué)生簡述光的反射定律內(nèi)容（二）光的折射定律1．定律的發(fā)展史：經(jīng)歷了近1500年才得到完善的定律．(1)歷史發(fā)展：公元2世紀(jì)古希臘天文學(xué)家托勒密通過實(shí)驗(yàn)得到：A．折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)；B．折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；C．折射角正比于入射角．德國物理學(xué)家開普勒也做了研究．(2)折射定律：最終在1621年，由荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳找到了入射角和折射角之間的關(guān)系．將一組測量數(shù)據(jù)抄寫在黑板上讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算(用計(jì)算器)，光線從空氣射入某種玻璃．入射角i(176。)i/rsini/sinr1020304050607080通過分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．如果用n來表示這個比例常數(shù)，就有：這就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律．說明：如果使光線逆著原來的折射光線到界面上，折射光線就逆著原來的入射光線射出，這就是說，在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的．(在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的)2．折射率n．光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n，但是對不同的介質(zhì)來說，這個常數(shù)n是不同的．這個常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系，是一個反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量，我們把它叫做介質(zhì)的折射率．（1）定義式： i是光線在真空中與法線之間的夾角． r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角．光從真空射入某種介質(zhì)時的折射率，叫做該種介質(zhì)的絕對折射率，也簡稱為某種介質(zhì)的折射率．相對折射率在高中不作要求．，在近似計(jì)算中認(rèn)為空氣和真空相同，故有時光從空氣射入某種介質(zhì)時的折射率當(dāng)作絕對折射率進(jìn)行計(jì)算．（2）折射率的定義式為量度式．折射率無單位，任何介質(zhì)的折射率不能小于1。入射角，由該介質(zhì)射入空氣時，折射角為多少？解：由介質(zhì)的折射率與光速的關(guān)系得： （1）又根據(jù)介質(zhì)折射率的定義式得： ?。?）r為在空氣中光線、法線間的夾角即為所求．i為在介質(zhì)中光線與法線間的夾角30176。．例3．光線從空氣射入甲介質(zhì)中時，入射角i＝45176。光線從空氣中射入乙介質(zhì)中時，入射角i/＝60176。．求光在甲、乙兩種介質(zhì)中的傳播速度比．解：設(shè)光在甲介質(zhì)中傳播的速度為v甲，光在乙介質(zhì)中傳播的速度為v乙．根據(jù)折射率的定義式得：根據(jù)折射率與光速的關(guān)系得：，得：，所以，練習(xí)：1．光線從空氣射入n＝的介質(zhì)中，反射光線恰好垂直于折射光線，則入射角約為多少？解：根據(jù)光的反射定律有入射角i跟反射角β相等i=β，根據(jù)題意折射光線與反射光線垂直，即兩光線的夾角為90176。則i＋r=90176。i＝60176。的入射角從空氣射入折射率為的介質(zhì)中界面光滑平整，求反射光束和折射光束的寬度。則這種介質(zhì)可能是什么？水．課后回顧1．光的折射定律是幾何光學(xué)的三大基本規(guī)律之一．(另外兩個規(guī)律是：光的直線傳播規(guī)律，光的反射定律)是研究幾何光學(xué)的重要法寶．高中階段只研究在兩種介質(zhì)中其中一種是空氣的兩界面間的折射情況及所遵循的規(guī)律．在應(yīng)用時，一定要注意作圖．突出幾何的
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