水 中 筷 子 “折” 了
光在反射時(shí)遵從反射定律，光在折射時(shí)遵從什么規(guī)律呢？
光的反射和折射同時(shí)發(fā)生
陽(yáng)光照射水面時(shí)，我們能夠看到水中的魚(yú)和草，同時(shí)也能看到太陽(yáng)的倒影，這說(shuō)明什么？
這說(shuō)明：光從空氣射到水面時(shí)，一部分光射進(jìn)水中，另一部分光返回到空氣中。一般說(shuō)來(lái)，光從第 1 種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第 2 種介質(zhì)的分界面時(shí)，一部分光會(huì)返回到第1種介質(zhì)，這個(gè)現(xiàn)象叫作光的反射；
另一部分光會(huì)進(jìn)入第2種介質(zhì)，并改變了原來(lái)的傳播方向，這種現(xiàn)象叫作光的折射。
改變?nèi)肷涔饩€的方向觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？
① 折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)。
②當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角。
③當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大。
入射光線與法線的夾角θ1稱為入射角；折射光線與法線的夾角θ2稱為折射角。
1621 年，荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳在分析了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，找到了兩者之間的關(guān)系，并把它總結(jié)為光的折射定律（refractin law）：
折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即；
口訣：同面內(nèi)、線兩旁、正比律
（2）折射現(xiàn)象中光路是可逆的；如果讓光線逆著原來(lái)的折射光線射到界面上，光線就會(huì)逆著原來(lái)的入射光線發(fā)生折射。
（1）式中 的比例常數(shù)與入射角、折射角的大小無(wú)關(guān)，只與兩種介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。
（3）光的傳播方向:光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般要發(fā)生變化。并非一定變化,當(dāng)光垂直界面入射時(shí),傳播方向就不發(fā)生變化。
（4）光的傳播速度:光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),傳播速度一定發(fā)生變化,當(dāng)光垂直界面入射時(shí),光的傳播方向雖然不變,但也屬于折射,光傳播的速度發(fā)生變化。
(6)當(dāng)光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時(shí),入射角大于折射角,當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時(shí),入射角小于折射角。
(5)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),折射角與入射角的大小關(guān)系不要一概而論,要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。
光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫作這種介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱折射率（refractive index），用符號(hào) n 表示。真空的折射率為 1，空氣的折射率近似為 1
如果介質(zhì)一不是真空，則 為介質(zhì)2對(duì)介質(zhì)1的相對(duì)折射率。
1、由光的折射定律，n是個(gè)沒(méi)有單位的常數(shù)；
2、對(duì)不同介質(zhì)，n的數(shù)值不同。比如，光從真空射入玻璃時(shí)，n約為1.50；光從真空射入水中時(shí)，n約1.33?？梢?jiàn)，n與介質(zhì)有關(guān)系，是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量。
3、折射率與光速的關(guān)系:某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即n= 。
7、由于光在真空中的傳播速度 c 大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度 v，因而任何介質(zhì)的折射率 n 都大于 1。所以，光從真空射入任何介質(zhì)時(shí)，sin θ1 都大于 sin θ2，即入射角總是大于折射角。下表列出了幾種介質(zhì)的折射率。
8、折射率是衡量材料光學(xué)性能的重要指標(biāo)。根據(jù)折射定律，可以測(cè)量材料的折射率。
5、特點(diǎn):任何介質(zhì)的折射率都大于1。
6、折射率反映介質(zhì)對(duì)光的偏折作用，n越大光線偏折越厲害。
4、同一介質(zhì)對(duì)不同顏色的光的折射率也不同，頻率越大，折射率越大。按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫、的順序依次增大。
幾種介質(zhì)的折射率（λ ＝ 589.3 nm， t ＝ 20 ℃）
例1（單選）在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí),看到的物體(　　)A.比物體所處的實(shí)際位置高B.比物體所處的實(shí)際位置低C.跟物體所處的實(shí)際位置一樣高D.以上三種情況都有可能
【答案】：A【解析】：物體反射的光斜射到水面上,會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象,當(dāng)光進(jìn)入水中后靠近法線射入潛水員眼睛,而潛水員由于錯(cuò)覺(jué),認(rèn)為光始終沿直線傳播,逆著光的方向看上去而形成虛像,所以潛水員在水中看見(jiàn)岸上的物體,實(shí)際是變高了的物體的虛像,A正確。
光在三棱鏡中的折射問(wèn)題
光的折射實(shí)際應(yīng)用解析題
（1）視深是人眼垂直看透明物質(zhì)內(nèi)部某物點(diǎn)的像點(diǎn)離界面的距離
在中學(xué)階段，只研究沿著界面的法線方向進(jìn)行觀察的問(wèn)題。若則有入射角很小，則有
（2）當(dāng)沿著豎直方向看水中物體時(shí)，視深是實(shí)際深度的 ，n指水的折射率
例題：河中有一條小魚(yú)，某時(shí)刻小魚(yú)的實(shí)際深度為H，一人從水面正上方往水中看，他感覺(jué)到的小魚(yú)深度為多深？（設(shè)水的折射率為n）

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

1 光的折射

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修 第一冊(cè)

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