高中物理 光的折射定律課件 魯科版選修3-4.ppt
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,,高中物理·選修3-4·魯科版,,,第4章 光的折射與全反射 第1講 光的折射定律,[目標(biāo)定位] 1.理解光的折射定律,并能用來解釋和計(jì)算有關(guān)問題.2.理解折射率的物理意義,知道折射率與光速的關(guān)系.3.會(huì)依據(jù)光的折射定律作出光路圖.4.會(huì)用插針法測(cè)定玻璃的折射率.,改變,正弦,正弦,3.光路可逆性:在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中,光路都是 的. 4.折射率:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),入射角i的 跟折射角r的 的比值n,叫做這種介質(zhì)的折射率.,可逆,正弦,正弦,偏折,大,真空,這種介質(zhì),,,,三、測(cè)量介質(zhì)的折射率 原理:用插針法確定光路,根據(jù)光的 計(jì)算出折射率. 四、對(duì)折射現(xiàn)象的解釋 1.現(xiàn)象:水中的物體看起來比實(shí)際要淺. 2.色散現(xiàn)象 紅光的傳播速度最 ,折射率最 ;紫光的傳播速度最 ,折射率最 .,折射定律,大,小,小,大,一、對(duì)折射率的理解 1.折射率是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量,其大小由介質(zhì)本身及入射光的頻率決定,與入射角、折射角的大小無關(guān).,解析 介質(zhì)的折射率是一個(gè)反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量,由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定,與入射角、折射角無關(guān),故選項(xiàng)A、B均錯(cuò);由于真空中的光速是個(gè)定值,故n與v成反比是正確的,這也說明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的,選項(xiàng)C正確;由于v=λf,當(dāng)f一定時(shí),v與λ成正比,又n與v成反比,故n與λ也成反比,選項(xiàng)D正確. 答案 CD,借題發(fā)揮 折射率n反映了介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì),它的大小只由介質(zhì)本身和入射光的頻率決定,與入射角和折射角的大小無關(guān),切不可認(rèn)為n與入射角的正弦成正比,與折射角的正弦成反比.,3.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)如圖4-1-1所示,將白紙用圖釘釘在平木板上.,圖4-1-1,(2)在白紙上畫出一條直線aa′作為界面(線),過aa′上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN′,并畫一條線段AO作為入射光線. (3)把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上,使它的長(zhǎng)邊跟aa′對(duì)齊,畫出玻璃磚的另一邊bb′.,(4)在直線AO上豎直插上兩枚大頭針P1、P2,透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向直到P2的像擋住P1的像.再在觀察者一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P3本身及P1、P2的像,記下P3、P4的位置. (5)移去大頭針和玻璃磚,過P3、P4所在處作直線O′B與bb′交于O′,直線O′B就代表了沿AO方向入射的光線通過玻璃磚后的傳播方向.,4.注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)中,玻璃磚在紙上位置不可移動(dòng). (2)不能用手觸摸玻璃磚光潔面,更不能把玻璃磚當(dāng)尺子用. (3)大頭釘應(yīng)豎直插在白紙上,且玻璃磚每一側(cè)兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)適當(dāng)大些,以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差.,(4)實(shí)驗(yàn)中入射角不宜過小,否則會(huì)使測(cè)量誤差大,也不宜過大. (5)本實(shí)驗(yàn)中如果采用的不是兩面平行的玻璃磚,而是采用三棱鏡、半圓形玻璃磚等,那么只是出射光和入射光不平行,同樣能測(cè)出折射率.,【例2】 用三棱鏡做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn),先在白紙上放好三棱鏡,在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針P1和P2,然后在棱鏡的另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2擋住,接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖4-1-2所示. 圖4-1-2,(1)在本題的圖上畫出所需的光路; (2)為了測(cè)出棱鏡玻璃的折射率,需要測(cè)量的量是________,________,在圖上標(biāo)出它們; (3)計(jì)算折射率的公式是________. 解析 (1)如圖所示,畫出通過P1,P2的入射光線,交AC面于O,畫出通過P3,P4的出射光線交AB面于O′.則光線OO′就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線.,,,答案 見解析,【例3】 如圖4-1-3所示,一透明介質(zhì)制成的直角三棱鏡,頂角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,經(jīng)AB面射出后的光線偏離原來方向15°.已知光在真空中的傳播速度為c. 求:(1)該介質(zhì)對(duì)光的折射率; (2)光在該介質(zhì)中的傳播速度.,圖4-1-3,,【例4】 如圖4-1-4,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,∠A=30°,AC平行于光屏MN,與光屏的距離為L(zhǎng),棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1,對(duì)紫光的折射率為n2.一束很細(xì)的白光由棱鏡的側(cè)面AB垂直射入,直接到達(dá)AC面并射出.畫出光路示意圖,并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置,求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離. 圖4-1-4,解析 光路如圖所示.紅光和紫光在AC 面上的入射角相同,設(shè)為i,折射角分別 為r1和r2,它們射到屏上的位置離O點(diǎn)的 距離分別為d1和d2.由折射定律得 n1sin i=sin r1 ① n2sin i=sin r2 ②,,借題發(fā)揮 1.光的顏色由光源的頻率決定,與介質(zhì)無關(guān),與波長(zhǎng)無關(guān),介質(zhì)中的光速由介質(zhì)和光的頻率共同決定. 2.白光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成,七種色光的特性差異可以用下表表示出來.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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