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第十三章 光 ;;一、对折射率的理解
1.折射率是一个反映介质的光学性质的物理量,其大小由介质本身及入射光的频率决定,与入射角、折射角的大小无关.
2.“相对折射率”与“绝对折射率”
(1)相对折射率:光从介质1射入介质2时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率,通常用n12表示. =n12.
(2)绝对折射率:若介质1是真空,则介质2相对真空的折射率叫做该介质的绝对折射率,通常用n表示.;3.应用n= 计算介质的折射率时,注意θ1为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角;θ2为介质中光线与法线的夹角,也不一定为折射角.;二、光的折射定律的应用
解决光的折射问题的基本思路:
1.根据题意画出正确的光路图.
2.利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角.
3.利用折射定律n= 、折射率与光速的关系n= 列方程,结合数学三角函数的关系进行运算.;如何测定玻璃的折射率;3.操作步骤
(1)把白纸用图钉钉在木板上.
(2)沿玻璃砖的一个面画一条线aa′作为界面,过aa′上一点O作垂直于aa′的直线NN′作为法线,过O点画一条入射光线AO,使入射角θ1适当大些.如图所示.
(3)在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2,在白纸上放上被测玻璃砖,使玻璃砖的一个面与aa′重合.
(4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb′.;(5)在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3,用眼睛观察调整视线,同时移动大头针P3的位置,使P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像,把此时大头针P3插好.
(6)在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4,使P4能挡住P3本身,同时也能挡住P1、P2的像.
(7)记下P3、P4的位置,移去玻璃砖,拔去大头针,过P3、P4连一条直线BO′交bb′于O′点,连接OO′,OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线,折射角为θ2.;(8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小.
(9)改变入射角θ1,重复上面的步骤再做三、四次,量出相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时 的值,求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率.;一、反射定律和折射定律的应用;二、折射率的理解??计算;二、折射率的理解和计算;其中一束光沿直线穿过玻璃,可知O点为圆心.另一束光沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,设入射角为θ1,折射角为θ2,;三、测定玻璃的折射率;(1)在本题的图上画出所需的光路.;(2)为了测出玻璃棱镜的折射率,需要测量的量是_______________________,在图上标出它们.;(3)计算折射率的公式是n=________.;(3)计算折射率的公式是n=________.;1.(对折射率的理解)光从真空射入某介质,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法中正确的是( );2.(折射定律的应用)一束光线射到一个玻璃球上,如图所示.该玻璃球的折射率是 ,光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向.(用与入射光线的夹角表示);由△AOB为等腰三角形,则θ1′=θ2
由几何关系知θ2+∠1=60°,θ1′+∠2=θ2′
又由图知,∠3是出射光线相对于入射光线的偏折角,且∠3=∠1+∠2.联立以上各式解得∠3=60°,即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60°.;3.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,某同学
由于没有量角器,他在完成了光路图后,以O点
为圆心,10 cm为半径画圆,分别交线段OA于
A点,交线段OO′的延长线于C点,过A点作法线
NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8 cm,CD=4 cm,由此可得出玻璃砖的折射率n=________.;课堂小结;由△AOB为等腰三角形,则θ1′=θ2
由几何关系知θ2+∠1=60°,θ1′+∠2=θ2′
又由图知,∠3是出射光线相对于入射光线的偏折角,且∠3=∠1+∠2.联立以上各式解得∠3=60°,即第一次从玻璃球射出的光线与入射光线的夹角为60°.;1.(对折射率的理解)光从真空射入某介质,入射角θ1从零开始增大到某一值的过程中,折射角θ2也随之增大,则下列说法中正确的是( );一、反射定律和折射定律的应用;(5)在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3,用眼睛观察调整视线,同时移动大头针P3的位置,使P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像,把此时大头针P3插好.
(6)在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4,使P4能挡住
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