第1节光的折射定律光的折射定律和折射率[先填空]1.光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会改变,这种现象叫做光的折射.图4112.入射角与折射角的定性关系入射角:入射光线与法线间的夹角,一般用i表示.折射角:折射光线与法线间的夹角,一般用r表示.实验表明:当入射角变化时折射角随着改变.3.斯涅耳定律(折射定律)入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数.即=n.4.折射率(1)定义光从真空射入某种介质发生折射时,入射角i的正弦与折射角r的正弦之比.用n表示.(2)定义式n=.(3)意义:介质的折射率反映了光在介质中的偏折度.(4)折射率与光速的关系光在不同介质中的传播速度不同,且都小于光在真空中的传播速度;某种介质的折射率,等于光在真空中的速度与光在这种介质中的速度之比,即n=c/v.[再判断]1.入射角变化,折射角也随之变化,但入射角一定大于折射角.(×)2.光的折射率随入射角的增大而增大.(×)3.介质的折射率越大,光在这种介质中的传播速度越小.(√)1[后思考]不同介质的折射率一般不同,是不是介质的密度越大,其折射率就越大?【提示】介质的折射率与介质的密度没有必然的联系,密度大,折射率未必大,如水和酒精,水的密度较大,但水的折射率较小.[核心点击]1.入射角与折射角的大小关系(1)光从一种介质进入另一种介质时,折射角与入射角的大小关系不要一概而论,要视两种介质的折射率大小而定.(2)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角.2.折射光路是可逆的在光的折射现象中,光路是可逆的,即让光线逆着原折射光线射到界面上,光线就逆着原来的入射光线发生折射.3.对折射率的理解(1)关于正弦值:当光由真空射入某种介质时,入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的,但正弦值的比值是一个常数.(2)关于常数n:入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映了该介质的光学特性.(3)折射率与光速的关系:光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关,即n=,由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1.(4)决定因素:介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量,它的大小由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化.1.一束光从某种介质射入空气中时,入射角θ1=30°,折射角θ2=60°,折射光路如图412所示,则下列说法正确的是()图412【导学号:78510041】A.此介质折射率为B.此介质折射率为C.光在介质中速度比在空气中小D.光在介质中速度比在空气中大E.当入射角增大时,折射角也增大,但折射率不变【解析】由折射定律n==,A错误,B正确;又由n=知光在介质中速度比在空气中小,C正确,D错误.根据折射率的物理意义,E正确.【答案】BCE22.利用半圆柱形玻璃,可减小激光光束的发散程度.在如图413所示的光路中,A为激光的出射点,O为半圆柱形玻璃横截面的圆心,AO过半圆顶点.若某条从A点发出的与AO成α角的光线,以入射角i入射到半圆弧上,出射光线平行于AO,求此玻璃的折射率.图413【解析】根据光路图,由折射定律得n=,由几何关系得r=i-α故n=【答案】折射问题的四点注意1.根据题意画出正确的光路图;2.利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定;3.利用反射定律、折射定律求解;4.注意光路可逆性、对称性的应用.实验:测量介质的折射率1.实验器材玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、刻度尺、铅笔.2.实验步骤(1)如图414所示,将白纸用图钉钉在平木板上;图414(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线;(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′;(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的象,调整视线方向直到P2的象挡住P1的象.再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的象,P4挡住P3及P1、P2的...