光的折射定律
光的折射与透射的规律
光的折射与透射的规律光是一种电磁波，它传播的速度相当快，可达到每秒30万公里。
当光线从一种介质进入另一种介质时，经常会发生折射和透射现象。
本文将详细探讨光的折射与透射的规律。
一、光的折射规律光的折射是指当光线从一种介质进入另一种介质后改变传播方向的现象。
根据实验观察和研究，我们可以得出以下规律：当光线从一种光疏介质（光的传播速度较快）进入另一种光密介质（光的传播速度较慢）时，光线将向法线所在的角度弯曲。
这一现象被称为折射。
根据这一规律，我们可以得出光的折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
光的折射定律可以用以下公式表示：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中，n₁和n₂分别代表两种介质的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。
例如，当光线从空气射入水中时，由于水的折射率较空气大，光线会向法线所在的方向弯曲。
当入射角增大时，折射角也会随之增大，但是两者的比值保持不变。
这一定律不仅在空气和水之间成立，在其他介质中也同样适用。
二、光的透射规律光的透射是指光线从一种介质穿过另一种介质并继续传播的现象。
根据实验观察和研究，我们可以得出以下规律：当光线从一种光疏介质透射到另一种光密介质时，光线将向法线所在的角度偏离。
这一现象被称为透射。
与光的折射类似，透射也遵循着一定的规律。
根据实验结果，当光线从光疏介质透射到光密介质时，入射角、折射角和反射角三者在同一平面内，并满足入射角、折射角的正弦之比等于介质折射率的比值。
这一规律被称为斯涅尔定律，可表示为：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂，其中，n₁和n₂分别代表两种介质的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。
光的透射使得我们能够看到不同介质中的物体。
例如，当我们将一根直立在水中的杆子观察时，由于水的折射率大于空气，我们会看到杆子在水中弯曲的现象。
这是由于光线经过折射后改变了方向，导致我们的视觉产生了错觉。
总结：光的折射和透射符合一定的规律，可以用数学公式描述，即光的折射定律和斯涅尔定律。
光的折射定律
一长方形孔，孔宽20cm，孔内装有一块厚度与坦克
壁厚相同的折射玻璃，要使坦克内的战士在孔中心
O点视角为1800，则玻璃的折射率为（ D ）
A、1.5
B、1.6
C、1.8
D、2.0 坦 克 外 部
坦 克 O内 部
天空中总美所丽周的知彩，虹红是花还怎需样绿形叶成配的，呢那它？们
的颜色是怎样呈现的呢？
由实验可知：白光通过三棱镜会形成由红到紫七种
阳光射入小水滴， 即从空气这种媒质进入 水这种媒质，发生一次 折射，由于构成白光的 各种单色光的折射率不 同，紫光波长最短，其 折射率最大，红光波长 较长，其折射率最小，
其余各色光则介乎其间。因此，光线在小水滴内产生分光现象， 各色光同时在小水滴继续传播，遇到水滴的另一界面时被反射
回来，重新经过小水滴内部，出来时再一次发生折射回到空 气中。这样，阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射 就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。当空 气中的小水滴数量很多时，阳光通过这些小水滴，经过反射 和折射作用，射出来的光集中在一起，天空中美丽的彩虹就 形成了。
颜色 波长 频率v 通过棱镜的偏折程度 同一介质中的折射率 同一介质中的速度
红橙黄绿蓝靛紫
大
小
低
高
小
大
小
大
大
小
如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经
棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱
镜对红光和蓝光的折射率，则有（ B ）
A．n1<n2，a为红光，b为蓝光 B．n1<n2，a为蓝光，b为红光 C．n,>n2，a为红光，b为蓝光 D．n1>n2，a为蓝光，b为红光
n sin i sin r
《光的折射定律》 知识清单
《光的折射定律》知识清单一、什么是光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。
比如，我们把一根筷子插入水中，从水面上方看，筷子好像在水中“折断”了，这就是光的折射现象导致的。
二、光的折射定律的内容光的折射定律可以总结为以下几点：1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
想象一下有一张纸，入射光线、折射光线和法线都在这张纸上，不会跑到纸外面去。
2、折射光线和入射光线分居法线两侧。
也就是折射光线在法线的一边，入射光线在法线的另一边，不会混在一起。
3、入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
这是一个比较抽象的概念。
简单来说，就是入射角的大小和折射角的大小之间存在一定的比例关系。
例如，当光从空气斜射入水中时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个常数。
三、光的折射定律的数学表达式光的折射定律可以用数学公式来表示：n1sinθ1 ＝n2sinθ2其中，n1 和 n2 分别是两种介质的折射率，θ1 是入射角，θ2 是折射角。
折射率是一个反映介质光学性质的物理量。
比如，光在真空中的速度是 c，在某种介质中的速度是 v，那么这种介质的折射率 n 就等于 c ／ v 。
不同的介质具有不同的折射率。
通常情况下，真空的折射率被定义为 1，空气的折射率接近于 1，而水的折射率约为 133，玻璃的折射率则更大。
四、光的折射定律的应用1、透镜成像我们常见的眼镜、放大镜、显微镜和望远镜等，都利用了光的折射定律。
以凸透镜为例，平行于主光轴的光线通过凸透镜后会会聚于一点，这个点叫做焦点。
而从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会平行于主光轴射出。
2、光纤通信光纤是一种能够传输光信号的细玻璃丝。
光在光纤中发生多次全反射，从而实现远距离的信号传输。
这其中也离不开光的折射定律的作用。
当光从光密介质（折射率大的介质）射向光疏介质（折射率小的介质）时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射现象。
3、三棱镜分光三棱镜可以将白光分解成七种颜色的光，这叫做光的色散。
光的折射定律探究
光的折射定律探究光的折射是一种光线在介质之间传播时发生的现象。
折射定律是描述光在两种介质之间发生折射时的规律。
在本文中，我们将探究光的折射定律，并分析其原理和应用。
一、光的折射定律简介光的折射定律是由第一个提出该定律的斯奈尔（Snell）命名，也被称为斯奈尔定律。
折射定律表述了当光线从一种介质穿过界面进入另一种介质时，光线的入射角和折射角之间的关系。
该定律可以用数学表达式形式表示如下：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。
折射定律的实质是描述光在不同介质中传播速度的变化，因为折射率与介质中光的传播速度有关。
二、折射定律的原理折射定律的原理可以通过光的波动性和光的速度差异来解释。
首先，光以波动形式传播，当光从一种介质进入另一种介质时，由于介质性质的不同，光的传播速度也会发生改变。
在光传播过程中，波速=v=λf，其中λ为波长，f为频率。
由于光速度=v，所以光的波长和频率在不同介质中传播时保持不变。
其次，由于光在介质中传播速度的改变，光线在入射介质和折射介质之间的界面上发生偏转。
这种偏转称为折射。
最后，根据折射定律可以得出，当光从光疏介质射向光密介质时，入射角较大时，折射角也相应较大；而入射角较小时，折射角也相应较小。
这说明光在不同介质中沿着不同的路径传播，从而形成折射现象。
三、折射定律的应用折射定律在日常生活中有着广泛的应用。
1. 光的折射和透镜通过透镜引入的光线，根据折射定律可以计算出光线在透镜内的传播轨迹，从而实现对光线的合焦、散焦等控制，应用于眼镜、显微镜、望远镜、照相机等光学仪器的设计和制造。
2. 扩散板和光导纤维扩散板和光导纤维是利用折射现象来实现光的传导和扩散的器件。
扩散板通过不断发生折射来使入射光均匀地散射出去；光导纤维则通过高折射率的光纤管，使光线在内壁多次发生全反射，从而实现光的传导。
3. 折射率测定根据折射定律，可以通过测量光线入射角和折射角的关系，推算出介质的折射率。
光的折射定律
光的折射光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播速度发生改变，从而使光线在不同介质交界处发生偏折。
理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。
注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。
反射光线光速与入射光线相同 ，折射光线光速与入射光线不同。
光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦玉折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
光的折射定律1、折射光线和入射光线分居法线两侧（法线居中，与界面垂直）2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
（三线两点一面）3、当光线从空气斜射入其它介质时，角的性质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度小的一方）；（在真空中的角总是大的，其次是空气，注：不能在考试填空题中使用）4、当光线从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。
（以上两条总结为：谁快谁大。
即为光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角，在空气中的角度总是最大的）5、在相同的条件下，折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小）。
6、折射光线与法线的夹角，叫折射角。
7、光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。
8、光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。
P.S.：1、光垂直射向介质表面时（折射光线、法线和入射光线在同一直线上），传播方向不变，但光的传播速度改变。
2、在光的折射中，光路是可逆性的。
3、不同介质对光的折射本领是不同的。
空气>水>玻璃(折射角度）{介质密度大的角度小于介质密度小的角度}4、光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，折射的程度与后者分析的折射率有关。
5、光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折。
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
光的折射定律与介质
光的折射定律与介质光是我们生活中非常重要的一种现象，它对我们的生活和科学研究都具有重要的影响。
而光的折射定律是光学中一个非常基础的定律，用来描述光在介质中传播时的行为。
在本文中，我们将详细介绍光的折射定律和介质对光的影响。
一、光的折射定律光的折射是指光线由一种介质进入另一种介质时改变传播方向的现象。
根据实验观察，我们可以得出光的折射定律："当光从一种介质入射到另一种介质中时，入射光线与折射光线的入射角和折射角的正弦之比，等于两种介质的折射率的比值。
"这个定律可以用下面的公式来表示：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1是入射角，θ2是折射角。
利用光的折射定律，我们可以解释和预测光线在介质中的传播路径和行为。
同时，我们也可以根据这个定律设计和改进各种光学器件，如透镜、棱镜等。
二、介质对光的折射的影响介质是指光在其中传播的物质，可以是固体、液体或气体。
不同的介质对光的传播和折射有不同的影响，下面我们将介绍一些常见的介质对光的折射的影响。
1. 固体介质固体介质中的原子和分子紧密排列，光在其中传播时会遇到晶格结构的阻碍，因此光的速度会比在真空中慢。
这导致了光在固体中的折射角度会比在空气或真空中的折射角度小。
2. 液体介质液体介质中的分子之间的距离比固体介质大，因此光的速度会比在固体中快一些。
相比之下，光在液体中的折射角度会比在固体中的折射角度大一些。
3. 气体介质气体介质是光速度最快的介质，光在其中的传播速度远远大于在固体或液体中的传播速度。
因此，光在气体中的折射角度会比在固体或液体中的折射角度更大。
除了介质的物理性质外，介质的折射率也会对光的折射产生影响。
折射率反映了光在介质中传播时受阻力的大小。
折射率越大，光的传播速度越慢，同时折射角度也会变大。
总结：光的折射定律和介质对光的折射有着密切的关系。
通过光的折射定律，我们可以预测和解释光在不同介质中传播时的行为。
光的折射定律口诀和内容
光的折射定律口诀和内容
三线共面，法线居中，速大角大，光路可逆。
光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
光的折射定律原理折射定律由荷兰数学家斯涅尔发现，是在光的折射现象中，确定折射光线方向的定律。
当光由第一媒质（折射率为n1）射入第二媒质（折射率n2）时，在平滑界面上，部分光由第一媒质进入第二媒质后即发生折射。
实验指出：（1）折射光线位于入射光线和界面法线所决定的平面内；（2）折射线和入射线分别在法线的两侧；（3）入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值，对折射率一定的两种媒质来说是一个常数。
浅显的说，就是光从光速大的介质进入光速小的介质中时，折射角小于入射角；从光速小的介质进入光速大的介质中时，折射角大于入射角。
光的折射规律1、折射光线和入射光线分居法线两侧（法线居中，与界面垂直）2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
（三线两点一面）3、折射角的正弦与入射角的正弦之比为常数（折射定律）。
当光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角。
4、当光线从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
（以上两条总结为：谁快谁大。
即为光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角，在真空中的角度总是最大的）5、在相同的条件下，折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小）6、折射光线与法线的夹角，叫折射角。
7、光从空气斜射入水中或其他介质时(真空除外，因为在真空中光不能发生偏折），折射
光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。
8、光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变。
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没有没有大气，将迟一些看到 太阳
折射定律应用3：
光的色散现象
白色的光实际 上是由各种单 色光组成的复 色光。复色光 通过透明介质 以后分解成单 色光的现象叫 做色散。
表4-2-1 冕牌玻璃对各种色光的折射率
色光
红
橙
1.514
黄
1.517
绿
1.519
蓝
1.528
靛、紫
③当光从空气斜射入 水或玻璃中时，折射 角小于入射角 ④当光从水或玻璃斜 射入空气中时，折射 角大于入射角 ⑤当入射角增大 时，折射角也随 着增大
空 气
水
人类经历了一千多年的时间，从积累的入射角i和 折射角r的数据中寻求两者之间的定量关系。
⑥入射角的正弦和折射 角的正弦成正比
sin i n sin r
c 3 10 m / s
8
由于光在空气中的传播速 度近似等于在真空中传播速度 c，所以光从空气中射向介质 时，公式也适用。
附：波的折射定律证明 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点 经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A 点的到达C点，
BD v1t sin i AD AD
v2 t AC sin r AD AD
4.1 光的折射定律
复习：光的反射
光在传播到界面时，被两种介质的界 面反射回原来的介质中继续传播的现 象叫光的反射。
法线
光 路 可 逆
入射光线
入射角 反射角
反射光线
平面镜
光的反射遵循反射定律：
（1）反射光线、入射光线和法线 同平面 （2）反射光线和入射光线分居法 线两侧
（3）反射角和入射角 相等
1.63
1.55
例题：如图所示，一块两对面平行的玻璃砖的厚度为L，现测得 0 该玻璃砖的折射率为1.73，如果光从上表面射入的入射角i为60 时，求： （1）从下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移d； （2)光在玻璃砖中传播的时间t。
解：设光从空气进入玻璃时的折射角为r，则
sin i n sin r
实验原理：
1、根据折射率的 sin i 定义：
n sin r
法线
要测折射率，必 须知道与一个折射 现象对应的折射角 和入射角。
i=?
空气
界面
r=?
玻璃
实验器材：
玻璃 砖 白 纸 、大头针若干、铅笔、直
尺、量角器
光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿 过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平 行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。
C.θ=45
D .条件不足，无法判断
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空
气，它的反射光线与折射光线成90 °夹 角，则玻璃的折射率为 3 ？
r
空气 玻璃
β
i
例：光在某种介质中的传播速度是 2.122×108m/s，当光线以30°入
射角由该介质射入空气时，折射角
为多少？
45°
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃 砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入 空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行 的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。 i
把i和n的值代入可得r=30 ，从而有β=i-r=30 由几何关系得： AB=AC/cosr=
0 0
2 3 L d=ABsinβ= 3
3 L 3
AB c 2L t AB . v n c
问题：怎样测定物体的折射率？ 玻璃是一种透明介质，光从空 气入射到玻璃的界面上会发生折射， 如何把玻璃的折射率测出来？
1.532
折射率 1.513
各种色光在真空中的速度都等于c， 由公式n=c/v可知，各种色光在同一均 匀介质中的传播速度v是不相同的。介 质对紫光的折射率最大，表示紫光在介 质中的传播速度最小；介质对红光的折 射率最小，表示红光在介质中的传播速 度最大。
例：斜插入水中的筷子与竖直方向成 45°角，由空气中向下观察，看到筷 子在水中的部分与竖直方向成的角度 为θ，则( B ) A.θ＜45° B.θ＞45°
i
A v2 t
B
i
v1t
r
sin i v1 sin r v2
r
证毕
C
D
表4-1-2 几种介质的折射率
介质 空气 酒精
n
1.00029
介质 水 麻油
n
1.33
介质 冰 水晶
n
1.309
1.36
1.47
1.54
各种 玻璃
红/蓝 宝石
1.40~2.00
金刚 石
二硫 化碳
2.42
翡翠
岩盐
1.57
1.77
新课：光的折射
光射到两种介质的 分界面时，一部分光从 一种介质进入另一种介 质继续传播，传播方向 通常会发生改变的现象。 这种现象叫光的折射
一、光的折射
入射光线
i
入射角
空气
水
折射角
r
折射光线
光的折射定律
①折射光线、入射光线、法线在同一平面内
②折射光线和入射光线分居法线两侧
入射角、 折射角有什 么关系呢 ？
空气 水
水 空气
n 大于 1 n 小于 1
折射光路也是可逆的
空气
i
水
r
二、介质的折射率
在物理学中，把光从真空射入 某种介质发生折射时，入射角i 与折射角r的正弦值之比值，叫 做这种介质的折射率。
sin i n sin r
二、介质的折射率
sin i n sin r
由波的折射定律可以得出：
v1 c n v2 v
i
单色光经玻璃 砖后，侧移而 传播方向不变
r
i
r
1 2
θ1
θ2
3
4
折射定律应用1：
人在水上看到物体的 像，比实际物体位置偏 上，感觉水比较浅。
从上向下看,
实际深度H 视深h 折射率n
折射定律应用2：
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察 到的日出时刻与存在大气层的情况相比, A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
单色光经玻璃砖后， 侧移而传播方向不 变
r
i
r