折射率例题计算折射角.PPT

第 3A 冊 單元 2.1 折射定律 2.1 折射定律 隱形晶體 隱形晶體 2.1 折射定律 2.1 折射定律 實驗 2a 1 折射定律 1 折射定律 例題 1 進度評估 1 – Q1 進度評估 1 – Q2 2 折射率 2 折射率 例題 2 例題 2 例題 2 2 折射率 例題 3 進度評估 2 – Q1 進度評估 2 – Q2 進度評估 2 – Q3 3 光在不同介質中的速率 3 光在不同介質中的速率 3 光在不同介質中的速率 3 光在不同介質中的速率 3 光在不同介質中的速率 例題 4 進度評估 3 – Q1 進度評估 3 – Q2 進度評估 3 – Q3 進度評估 3 – Q4 4 光的折射例子 a 水中物較近 a 水中物較近 例題 5 例題 5 例題 5 4 光的折射例子 4 光的折射例子 例題 6 例題 6 例題 6 例題 6 4 光的折射例子 4 光的折射例子 進度評估 4 – Q1 進度評估 4 – Q2 進度評估 4 – Q3 a 水中物較近 從泳池邊往下看， 水看來比實際淺 水中的物體看來比實際更接近水面 模擬程式 2.3 實深和視深 錄像片段 2.4 水中物較近 在泳池底部 O 點發出的光束，進入空氣時偏離法線。 折射線在 I 點（高於 O 點）相交。 視深：觀察者看到的深度 在以上的例子中，比實際深度小 I 點似乎是泳池的底部 看起來比較淺 例題 5 魚的視深 魚的視深 一隻翠鳥正在捕魚，牠看見湖中有一條魚。 (a) 這條魚的真實位置在哪裏？試繪畫光線圖來指出魚的位置。 魚的真實位置在翠鳥看到的位置之下。 魚的視深 (b) 如果要把一條光束射向這條魚，光束應射向哪裏？ 應把光束射向觀察者看見魚的位置， 因為光束從空氣進入水時也會折射。 魚的視深 (c) 海水的折射率 湖水的折射率。 翠鳥會覺得魚的位置升高了， 因為光在海水中的偏折較大。 如果將湖水換成海水，魚看來的位置會不會改變？ b 搖曳不定的物體 熱空氣不穩定，通過它看到的物體往往顯得模糊，而且搖曳不定。 空氣的折射率隨温度改變，因此光的折射程度處處不同，時時改變。 搖曳不定 c 折曲了的尺 間尺浸在水中後，看起來折曲了。 但間尺實際上是直的。 因為光折射而令它看似折曲了。 例題 6 折曲了的間尺 折曲了的間尺 志生把間尺浸在水中，並觀察它的折射。 他知道由於折射現象，間尺看起來應是折曲的。 但他看見的間尺卻是筆直的。 折曲了的間尺 (a) 為甚麼志生看到的間尺並沒有折曲？試繪畫光線圖解釋原因。 浸在水中的部分沒有折曲，但看起來比水面上的部分大和近。 折曲了的間尺 (b) 試指出怎樣才能看見折射導致的折曲現象。 要從水面往下看，才能觀察到折曲現象。間尺浸在水中的部分看起來會比較接近水面。 折曲了的間尺 (c) 如果一束激光傾斜地射入水中，從側面觀察，激光會不會如間尺般保持筆直？為甚麼？ 不會，因為激光束由空氣進入水時會偏折。 d 色散 不同的色光在物質中有不同的傳播速率，例如在玻璃中， 紫光的傳播速率 紅光的傳播速率 兩種光從一種物質進入另一種物 質時，折射程度會有所不同。 d 色散 ? 發生兩次折射，不同色光會散開 ? 色散 當白光（由多種色光組合而成）通過稜鏡時， P.* * 隱形晶體 折射定律 進度評估 1 折射率 進度評估 2 光在不同介質中的速率 進度評估 3 光的折射例子 進度評估 4 這裏有幾塊隱形晶體。 晶體放入水中， 便消失得無影無蹤！ 這個魔術的原理是甚麼？ 2.1 隱形晶體 錄像片段 法線 空氣 玻璃 光線斜斜地射到空氣與玻璃的交界面時，會改變傳播方向。 偏折現象稱為折射 空氣、玻璃稱為介質 入射線 反射線 入射角 折射線 折射角 實驗 2a 光的折射 模擬程式 2.1 折射定律 光的折射 把光線射到半圓玻璃塊的中心。 量度入射角 i 和折射角 r。 以不同大小的 i 重複步驟 1。 2.2 實驗 2a - 光的折射 錄像片段 繪畫 sin i（縱軸）和 sin r（橫軸）的關係線圖。 從實驗 2a 得出， 折射定律： _ 入射線、折線和法線都在同一平面上 sin i sin r = 常數 當光線從一種介質進入另一種介質時， sin i 和 sin r 的關係線圖是一條穿過原點的直線。 sin i sin r = 常數 適用於任何一組 i 和 r 常數的大小取決於通過甚麼物質 例題 1 斯涅耳定律 斯涅耳定律： 斯涅耳定律 光線射向半圓形玻璃塊。 如果 i = 40?，則 r = 24.5?。當 i = 60?，r = ? sin i sin r = 常數 根據斯涅耳定律， sin 40? sin 24.5? = sin 60? sin r sin