物理选择性必修 第一册1 光的折射说课课件ppt
展开17世纪明确形成了两大对立学说
由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风
19世纪初证明了波动说的正确性
19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说:光具有粒子性
光射到两种介质的界面时,一部分光进入另一种介质,同时另一部分光返回到原来的介质。这种现象分别叫光的折射和反射。
1.光的反射定律:反射光与入射光、法线在同一平面内,反射光线与入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角。
2.光的折射定律:三线共面,折射光线与入射光线位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
根据惠更斯原理,波从一种介质进入另一种介质中时也能发生折射
v1、v2分别为光在两种介质中的速度,即光在不同的介质中具有不同的速度,在真空中的速度为3×108m/s,用符号c来表示
光从真空中射入某种介质,入射角正弦跟折射角正弦之比满足:
思考:如果光从折射率为n1的介质进入折射率为n2的介质,则入射角和折射角之间会满足什么关系?
光从空气射入水中,光速如何变?波长呢?
光在水与玻璃中传播,哪个速度大?
折射率越大的介质,光的传播速度就越小
如图所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d.当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B.当桶内油的深度等于桶高一半时,在A点沿AB方向看去,看到桶底上的C点,C、B相距d/4。由此可得油的折射率n= ;光在油中传播的速度v= .(结果可用根式表示)
从水面上看向水底,水变浅了,试计算看到的深度(视深)与水实际深度H之间的关系(水的折射率为n)
如果是竖直向下看向水底?
如图,一玻璃柱体的横截面为半圆形,细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2,已知玻璃折射率为 ,入射角为45°(相应的折射角为24°),现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则( )A.光束1转过15° B.光束1转过30°C.光束2转过的角度小于15°D.光束2转过的角度大于15°
一折射率为n的玻璃板,厚度为d,当光线以入射角i射到该板上表面时,出射光线与法线的夹角为多少?
单色光经平行玻璃砖后,侧移而传播方向不变
器材:玻璃砖、白 纸、图钉、大头针、铅笔、直尺、量角器
实验:“插针法”测定玻璃的折射率
1.画界面aa′,线上取点O(入射点),作法线NN′,画AO(入射光线)特别注意:以上操作均无需放玻璃砖。2.在AO上插P1、P2两大头针。(间距适当远一些)3.放玻璃砖,使一条长边与aa′对齐,并画bb′。特别注意:用尺靠上玻璃砖,拿下玻璃砖后画bb′,绝对不允许用玻璃砖光学面当尺子。
4.在bb′侧透过玻璃砖观察,使P1像被P2像挡住,在眼睛侧插P3,使P3挡住P1、P2的像,再插P4,使P4挡住P3和P1、P2的像.5.移去玻璃砖,拔去大头针,由P3、P4的针孔位置画出射光线O′B及出射点O′,连接O、O′得线段OO′。
2.数据处理:(1)量角查表计算法:量θ1和θ2,查表得sin θ1和sin θ2,多次测量求平均值。
(2)边长比值计算法:用边长比值确定sin θ1、sin θ2,折射率n=PN/QN’,多次测量求平均值。(3) 作sin θ1-sin θ2图象:以上两种方法获得sin θ1、sin θ2值,作sin θ1-sin θ2图,斜率即n
3.注意事项:(1)手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁面,严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的边线。(2)实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动。(3)大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每两枚大头针间距应大一点,以减小确定光路方向时造成的误差。
实验室有一梯形玻璃砖,某同学想用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有4个光学面A、B、C、D,如图所示,其中A、C两面相互平行,实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是______。 A.只能选用A,C两面B.可以选用A,B两面C.不能选用B,D两面
不平行的玻璃砖也可以正常实验,唯一的区别是出射光线与入射光线不平行。
如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
某同学在画界面时,不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些,则他测得的折射率________ (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
该同学在选用A、C两面进行实验时,发现在C面一侧看不到大头针,则可能的原因是?
实验时入射角不宜过小,否则会使测量误差过大,也不宜过大,否则在另一侧将看不到P1、P2的像。
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