文档介绍:.
折射率(光的折射定律)
一、教学目标
1. 在物理知识方面的要求。
(1)了解介质的折射率与光速的关系;(2)掌握光的折射定律;(3)掌握介质的折射率的概念。
2•通过观察演示实验,使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(%
%
60°
100%
%
%
80°
100%
39%
61%
90°
100%
100%
0%
我们可以得出结论:随入射角的增大、反射光线的能量比例逐渐增加,而折射光线的能量比例逐渐减小
1. 经历了近150年才得到完善的定律。
(1)历史发展:公元2世纪古希腊天文学家托勒密通过实验得到:;;。
德国物理学家开普勒也做研究
n来表示这个比例常数,就
(2)折射定律:最终在1621年,由荷兰数学家斯涅耳找到了入射角和折射角之间的关系。将一组测量数据抄写在黑板上让学生进行计算(用计算器)光线从空气射入某种玻璃。
入射角i(°)
折射角r(°)
i/r
sini/sinr
10
20
30
40
50
60
70
80
如果用通过分析表中为数据可以得出结论:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
sini有nsinr折射光线就逆着原来的在反射现象中,光
这就是光的折射定律,也叫斯涅耳定律。演示:如果使光线逆着原来的折射光线到界面上,入射光线射出,这就是说,在折射现象中光路也是可逆的路是可逆的。)
折射率n光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射无须的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的。这个常数n跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率。
⑴定义式:门=沁sinri中光线在真空中与法线之间的夹角。r是光线在介质中与法线之间的夹角。
光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种介质的绝对折射率,也简称为某种介质的折射,相对折射率在高中不作要求。,在近似计算中认为空气和真空相同,故有时光从空气射入某种介质时的折射率当作绝对折射率进行计算。
(2)折射率的定义式为量度式,折射率无单位,,-.
2. 32介质的折射率与光速的关系。理论和实验的研究都证明:某种介质的折
射率,等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度之比c
n=—v
。当光线以30入射角,由该介质射入空气时,折射角为多少?
解:由介质的折射率与光速的关系得n=cv
又根据介质折射率的定义式得n=sin^sini
r为在空气中光线、法线间的夹角即为所求。I为在介质中光线与法线间的夹角30°8
由(1)、(2)两式解得: