高中物理光的折射 折射率
光的折射与折射率
光的折射与折射率光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质后改变传播方向的现象。
该现象是由于光在不同介质中传播速度不同而导致的。
当光从一种介质进入另一种折射率较大（即光速较慢）的介质时，其传播方向将发生偏折，我们称之为折射。
而光在介质中传播的偏折程度则由折射率来描述。
折射率是一个描述介质对光线折射能力的物理量，通常用符号n表示。
折射率越大，介质对光线的偏折程度就越大。
折射率的计算公式为：n = c/v，其中c代表真空中光速，v代表光在介质中的传播速度。
因为光在真空中传播速度是一个恒定值，所以不同介质的折射率可以用光在该介质中的传播速度来表示。
光的折射遵循斯涅尔定律，即入射光线、折射光线和法线所在的平面共面，而入射角i、折射角r和法线之间的关系由折射定律描述：n1sin(i) = n2sin(r)，其中n1和n2分别表示两种介质的折射率。
折射率对光的传播有重要影响。
不同介质的折射率差异导致光在介质间的传播速度变化，进而引起折射、反射等现象。
光的折射是光学器件如透镜、棱镜等工作的基础。
在实际应用中，我们可以利用折射率的差异来设计各种光学器件，实现光的聚焦、分散、偏折等功能。
根据不同介质的性质，折射率也会有所差异。
一般情况下，光在空气中传播的速度接近真空中光的传播速度，所以空气的折射率可近似为1。
而其他物质的折射率则与其原子、分子的结构、密度等有关。
不同物质的折射率是通过实验测量得到的，并可以由折射率确定的规律性质来预测。
折射率在工程应用中也具有重要的指导意义。
比如在光纤通信系统中，光纤的折射率决定了信号的传播速度和传输距离。
通过降低光纤的折射率可以提高光信号的传输效率，减少信号损耗。
此外，在材料科学领域中，利用折射率的差异可以实现光的控制传输，用于制备光学元件、减反射涂层、光波导等。
总之，光的折射与折射率是光学领域中基础而重要的概念。
光在介质中的传播受到折射率的影响，折射率的差异导致光的改变传播方向和速度。
2021届高考物理：光的折射全反射光的色散含答案
A．光束Ⅰ仍为复色光、光束Ⅱ、Ⅲ为单色光
B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小
C．增大α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ
D．改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行
E．减小α角且α>0、光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射ABD[由题意画出如图所示的光路图、可知光束Ⅰ是反射光线、所以仍是复色光、而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离、所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光、故A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ、所以玻璃对光束Ⅱ的折
射率大于对光束Ⅲ的折射率、根据v＝c
n
可知、光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光
束Ⅲ小、故B正确；当增大α角且α<90°、即入射角减小时、光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ、故C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的、根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性、可知改变α角且α<90°、光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行、故D正确；减小α角且α>0、根据折射定律、光的折射角增大、根据光的可逆性知、光束Ⅲ不可能在上表面发生全反射、故E错误。
]。
高中物理实验测量光的折射率
高中物理实验测量光的折射率在高中物理实验中，测量光的折射率是一个重要的实验内容，它涉及到光在不同介质中传播时的性质和规律，对于进一步理解光的行为和应用具有重要意义。
本文将介绍一种测量光的折射率的实验方法，并详细展示实验步骤和结果分析。
实验目的：测量光在不同介质中的折射率，验证光的折射定律。
实验器材：- 光源：白炽灯或激光器- 凸透镜- 透明介质：可以选择空气、水或玻璃等- 半透射介质：可以选择薄片、玻璃板等- 尺子或卡尺- 直尺实验步骤：1. 准备实验器材，将光源放置在实验台上，并使其能够发出稳定的光线。
2. 将凸透镜放在光源后方，透镜的凸面朝向光源。
3. 在凸透镜的另一侧放置半透射介质，如一个薄片。
4. 将透明介质放置在半透射介质的一侧，如将水倒在薄片上。
5. 在凸透镜和半透射介质上方放置一个直尺，调整直尺的位置，使其与光线传播的路径相交。
6. 观察光线经过透明介质后的偏折情况，并记录所观察到的数据。
7. 移动透明介质，改变光线在不同介质中的传播情况，再次观察并记录数据。
结果分析：根据实验数据，我们可以通过计算来得到光在不同介质中的折射率。
设光线从真空中射入介质1，经过折射后偏折角为θ1，光线在介质1中的入射角为i1，光线在介质2中的折射角为θ2，光线在介质2中的入射角为i2。
根据光的折射定律，有：n1 * sin(i1) = n2 * sin(i2)其中，n1和n2分别表示介质1和介质2的折射率。
在实验中，我们将i1设为0°，即光线从垂直方向射入介质1，此时θ1即为光线的偏折角，可以通过测量直尺上光线的偏折距离来计算。
通过多次实验，取不同水平位置的偏折距离，可以得到一组数据，并通过计算得到折射率的平均值。
实验注意事项：1. 测量时要保持实验环境稳定，避免外部干扰。
2. 实验过程中要注意光源的选择和稳定性。
3. 在实验中要小心操作，避免点燃或溅出介质。
通过以上实验步骤和结果分析，我们可以有效地测量光的折射率，并验证光的折射定律。
高中物理光的折射分析题解析
高中物理光的折射分析题解析光的折射是高中物理中一个重要的概念，也是考试中常见的题型之一。
在本文中，我将通过具体的题目举例，分析折射的相关考点，并给出解题技巧和指导。
1. 折射定律的应用题目：光线从空气中射入玻璃，入射角为30°，折射角为20°，求玻璃的折射率。
解析：根据折射定律，入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
设空气的折射率为n1，玻璃的折射率为n2，则有sin30°/sin20° = n1/n2。
由此可得n2 = n1 * sin20°/sin30°。
解题技巧：在解这类题目时，首先要明确折射定律的表达式，即sinθ1/sinθ2 = n1/n2。
然后根据已知条件，代入公式计算即可。
需要注意的是，角度一般使用弧度制，需要进行相应的转换。
2. 全反射的条件题目：光线从水中射入玻璃，求当入射角大于多少时会发生全反射。
解析：全反射发生的条件是入射角大于临界角。
临界角可以通过折射定律推导得到，即sinθc = n2/n1。
在这个题目中，水的折射率为n1，玻璃的折射率为n2。
所以，当入射角大于临界角时，光线会发生全反射。
解题技巧：解这类题目时，首先要根据题目中给出的两种介质的折射率，得到临界角的表达式。
然后根据折射定律，求解入射角大于临界角的条件。
3. 折射率和光速的关系题目：光在空气中的速度为3×10^8 m/s，在玻璃中的速度为2×10^8 m/s，求玻璃的折射率。
解析：光在介质中的速度与介质的折射率有关。
根据光速在两种介质中的比值等于两种介质的折射率之比，即v1/v2 = n2/n1。
在这个题目中，光在空气中的速度为3×10^8 m/s，在玻璃中的速度为2×10^8 m/s。
所以，玻璃的折射率为n2 = n1 * v1/v2。
解题技巧：解这类题目时，首先要根据已知条件，得到光速在两种介质中的比值的表达式。
光的折射定律、折射率
北 京 四 中年 级：高 三 科 目：物 理 期数：0104 编稿老师：曹树元 审稿老师：曹树元 录入：申容[本周教学内容]：一、光的折射定律、折射率：（一）在两种介质的分界面上入射光线、反射光线、折射光线的能量分配。
近法线折射 光中可逆→ 远法线折射（二）经历了1500年才得到完善的定律。
1、历史发展：公元二世纪古希腊天文学家托勒密（100-170）通过实验得到：（1）三线共面（2）法线居中（3）r ∝i 德国物理学家开普勒也做了研究。
光从空气进入某种玻璃的入射角折射角间的实验结果：空气入射角i(o ) 玻璃折射角r(o )i/r sini/sinr 10 6.7 1.50 1.49 12 13.3 1.50 1.49 30 19.6 1.53 1.49 40 25.2 1.59 1.51 50 30.7 1.63 1.50 60 35.1 1.67 1.51 70 38.6 1.81 1.50 80 40.6 1.97 1.51 2、折射定律：最终由荷兰科学家斯涅耳（1580-1626年）发现（1621年）。
ris i n s i n =常数−→−由介质决定 （三）折射率n ，描述物质的光学性质，决定于物质本身。
物质的性质：密度，比热，电阻率，介电常数，折射率。
物体的性质：质量n 真空=1，n 空气=1， n=risin sin （量度式）无单位， i —在真空气中光线与法线的夹角， r —在介质中光线与法线的夹角。
记住：n 水=1.33=34, n 玻璃=1.5=23.（四）介质的折射率与光速的关系（n 的决定式）实验研究表明：n=vc （c 光在真空中的速度，v 光在介质中的速度） 诱导公式：n 1v 1=n 2v 2=n 3v 3=C nsini 1=n 2sini 2=nsini 3 （五）光密媒质和光疏媒质。
（相对性） 玻璃、水、空气的折射率关系为 n 玻璃>n 水>n 空气.水对玻璃而言是光疏媒质，对空气则是光密媒质。
光的折射
O
解： ①光在圆柱体中的传播速度
v c n 3 10 m/s
8
②设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示
由折射定律有：
sin sin n 3
①
又由几何关系有： 2
解①②得
60
②
P
3 cm
α
C
β
光线PC离直线AB的距离
CD R sin 10
r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折 射率．
S
h H
r
解：
根据光路图，可知
r r h
2 2
sin 1
2
8 8 6
2
0 .8
sin 2
Rr (Rr ) H
2 2
18
sin 1 sin 2
18
2
0 .6
2
24
由折射定律得
得 n 4 3
n
h
2
1
S
r
H
042.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查（一）13(2) 13． （供选修3-4考生作答） （2）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度 为d.入射光线AO以入射角i=60°射到玻璃砖的上 表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与
入射光线平行，求两平行光线间距离.（结果可用
光 的 折 射
一、光的折射定律 （1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上， 折 射光线和入射光线分居在法线的两侧， （2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数
sin i sin n
折射定律的各种表达形式： n sin 2 v sin (θ 1为入、折射角中的较大者) 在光的折射现象中，光路也是可逆的。 二、 折射率： （1）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦 跟折射角的正弦之比 sin i n
人教版高中物理选修3-4 光的折射定律 折射率
第十三章第一节 光的折射定律 折射率课前自主学习（学案）一、请学生自主复习教材第十三章第一节P46至P50。
二、结合复习的内容思考如下问题：（3-5个问题）（编写说明：问题的设计请围绕要求学生掌握的概念、规律、重点、难点展开，让学生通过自主学习掌握基本内容）1、光的折射：光从 斜射入 时，传播方向会改变的现象叫光的折射。
2、光的折射遵循折射定律：也叫斯涅耳定律， 与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于 的两侧，入射角i 的 与折射角r 的 成 比。
折射现象中光路是可逆的。
3、光从真空射入介质发生 时，入射角的 与折射角的 之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称 。
折射率是是表示介质折射光的本领大小的物理量。
折射率大小的决定因素有两个： 、 。
某介质折射率为vcn，式中n 为介质的折射率，n >1，故v <c 。
某一频率的光在不同介质中传播时,频率不变但折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波相同);不同频率的光在同一介质中传播时,折射率不同,所以光速不同,波长也不同(与机械波的区别).频率越高，折射率越大。
三、自主解答几道题目（3-5道）（编写说明：力图让学生提前掌握本课的一些基础达标题，当然也要有一定的思考性） 1、对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时A.其速度比在水中大,其波长比在水中长B.其速度比在水中大,其波长比在水中短C.其速度比在水中小,其波长比在水中短D.其速度比在水中小,其波长比在水中长解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v =nc知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν知,光的频率不变,速度v 变小,波长变短.C 正确. 答案:C2、细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定解析:本题考查光的折射.由于光的折射,红蓝两束光从AC 面射出时均向BC 面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为A. 答案:A3、如图所示,光在真空和介质的界面MN 上发生偏折,那么下列说法正确是( ) A.光是从真空射向介质B.介质的折射率为1.73C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD.反射光线与折射光线成60°角答案：BC4、目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功．如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（）A．沿视线对着空间站瞄高一些B．沿视线对着空间站瞄低一些C．沿视线对准空间站直接瞄准D．条件不足，无法判别答案：C5、让光线通过一块长方形的玻璃砖，下列判断中错误的是A. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的厚度有关B. 光线通过玻璃砖后发生的侧向位移与玻璃的折射率有关C. 测玻璃砖折射率一定用上下面平行的玻璃砖D. 出射光线方向不变是因为没有发生折射答案：CD课堂主体参与（教案）（要求编写一个详案）【学习目标】1、认识光的折射现象，理解折射定律；2、理解介质折射率的定义、会有折射率公式进行有关计算。
高中物理中的光的反射和折射有何特点
高中物理中的光的反射和折射有何特点知识点：高中物理中的光的反射和折射的特点1.光的反射光的反射是指光线从一种介质射向另一种介质时，在分界面上改变传播方向的现象。
在反射现象中，光线遵循反射定律，即入射角等于反射角。
反射定律是光学中的基本原理之一。
2.光的反射类型光的反射分为两种类型：镜面反射和漫反射。
镜面反射是指光线射向平滑表面时，反射光线呈现出明亮的反射图像。
漫反射是指光线射向粗糙表面时，反射光线向各个方向散射。
3.折射现象折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
当光线从一种介质进入另一种介质时，由于两种介质的折射率不同，光线会向法线方向弯曲。
4.折射定律折射定律是描述光线在折射过程中传播方向的规律。
根据折射定律，入射光线、折射光线和法线三者位于同一平面内，入射角和折射角的正弦值成正比。
5.光的折射类型光的折射分为两种类型：正常折射和全反射。
正常折射是指光线从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。
全反射是指光线从光密介质进入光疏介质时，入射角大于临界角时，光线全部反射回原介质。
6.光的折射率光的折射率是描述光线在介质中传播速度的物理量。
不同介质的折射率不同，通常情况下，光在真空中的折射率为1。
7.光的速度光在不同介质中的传播速度与介质的折射率有关。
光在真空中的速度是最快的，约为3×10^8 m/s。
在其他介质中，光的速度会减慢，且与介质的折射率成反比。
8.光的色散光的色散是指白光经过折射或反射后，分解成多种颜色的现象。
光的色散是由于不同波长的光在折射过程中，折射角不同所致。
9.光的干涉和衍射干涉是指两束或多束相干光波相互叠加时，产生明暗相间的干涉条纹的现象。
衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲和扩展的现象。
10.光的偏振光的偏振是指光波中的电场矢量在特定平面内振动的现象。
偏振光具有特定的偏振方向，可以通过偏振片来筛选和观察。
以上是关于高中物理中光的反射和折射特点的知识点介绍。
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水
1.55
空气
真空折射率 = 1
折射率 1.55 1.36 1.33
1.00028
光在不同介质中的速度不同，这正是发生 折射的原因。
6.某介质的折射率，等于光在真空中的速度C
与光在介质中的速度v之比：
n=
c v
说明：1、光在真空中的传播速度最大，所以 任何介质的折射率都大于1；
2、根据折射定律，光从真空射入任 何介质时，都有入射角大于折射角.
sin r
注意：光从真空射入某介质
4.由于光在真空和空气中的传播速度相 差很小，所以一般情况下，可以认为光 从真空或空气中射入某介质时，计算的 折射率是一样的；n越大，介质对光线 偏折越大。
5.几种介质的折射率
介质 金刚石 二氧化碳 玻璃 水晶
研究表明：
折射率
介质
2.42
岩盐
1.63
酒精
1.4-2.0
实验：探究光的折射角和入射角的定量关系
1、准备阶段
·实验中需要注意哪些？ ·如何分段选取入射角？
2、实验阶段
·找出所选入射角对应的折射角，并记录数据。
3、数据处理阶段（应用Excel处理数据）
·折射角和入射角之间是否有定量关系？如果有，它们 之间又有怎样的数学关系？
·验证折射角和入射角之间是否存在线性关系
·验证折射角和入射角的正切之间是否存在线性关系
入射角 折射角 tani/tanr
10 20 30 40 50 60 70 80
·验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系
入射角 折射角 coti/cotr
10 20 30 40 50 60 70 80
结论：
入射光线
i
分界面
r
入射角的正弦和折
法线 折射光线
入射角 折射角
i/r
10
20
30
40
50
60
70
80
·验证折射角和入射角的正弦之间是否存在线性关系
入射角
10 20 30 40 50 60 70 80
折射角
sini/sinr
·验证折射角和入射角的余弦之间是否存在线性关系
入射角
10 20 30 40 50 60 70 80
折射角
cosi/cosr
射角的正弦成正比
s in i n 比例常数 sin r
一、光的折射定律
1、折射光线与入射光线、法线在同一平面内； (三线共面）
2、折射光线和入射光线分居法线两侧； （两线分居）
3、入射角i 的正弦与折射角 r 的正弦成正比；
即
sin i n
sin r
对折射定律的两点说明：
1、根据光的折射定律，n是光从一种介质射 入另一种介质时，入射角正弦与折射角正弦之 比，它是一个没有单位的常数；
2、对不同介质，n的数值不同。比如，光从 空气射入玻璃时，n约为1.50；光从空气射入水 中时，n约为1.33。 可见，n与介质有关系，是反映介质光学性质 的物理量。
二、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γ 的正弦之 比n，叫这种介质的折射率。
2.公式： n sin i
回顾：三、光的折射规律
入射光线、法线、折射光线有什么位置关系？
·折射光线跟入射光线和法线在同一平面内. ·折射光线和入射光线位于法线的两侧.
入射角、折射角有什么关系呢？
·当光从空气斜射入水或 玻璃中时，
折射角小于入射角
·当光从水或玻璃斜射入 空气中时，
空气
折射角
折射角大于入射角
水
入射角
入射角、折射角有什么定量关系呢？
例题：光线以某一入射角从空气入射到
折射率为 的玻璃中，折射光线恰好跟 反射光线垂直，则入射角等于多少？
解：设入射角为α ，折射光线与反射 光线恰好垂直，所以折射角为90°α 由折射定律得
sinα /sin(90°-α )=
sinα /cosα =
tan=
得α =60°
课堂小结：
光的折射定律
光 的 折折 射射
率
n
1.反映介质对光的偏折作用，n越大光线偏折越厉害
2.定义式 sin i n －－光从真空中进入介质 sin r
3.决定式: n= c/v
( n>1)
生活中的光的折射现象
彩虹
海市蜃楼
光的折射 折射率
回顾：一、光的几个基本概念
入射光线
空气
入射角
i 反射角 反射光线
O
水
r 折射光线
折射角
回顾：二、光的反射定律
1、反射光线与入射光线、法线在同一平面内； (三线共面）
2、反射光线和入射光线分居法线两侧； （两线分居）
3、反