但正弦值之比是一个常数。
2.关于常数n
入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数n,但不同介质具有不同的常数,说明常数反映了介质的光学特性。折射率可由入射角与折射角的正弦值之比来描述其大小,但与入射角及折射角的正弦值无关,仅与介质及入射光有关。
3.折射率与光速的关系
介质的折射率跟光在其中的传播速度v有关,即n=,由于光在真空中的传播速度c大于光在任何介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1,因此,光从真空斜射入任何介质中时,入射角均大于折射角。而光由介质斜射入真空中时,入射角均小于折射角。
4.决定因素
介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量,它的大小只由介质本身及光的性质共同决定,不随入射角、折射角的变化而变化。
[特别提醒] 不论光从真空射入介质,还是从介质射入真空,折射率的定义式n=中,θ1都为真空中的光线与法线的夹角,而θ2为介质中的光线与法线的夹角,产生这种现象的原因是光路的可逆性。
[试身手]
3.如图所示,有一玻璃三棱镜ABC,顶角A为30°,一束光线a垂直于AB射入棱镜,由AC射出进入空气,测得出射光线与入射光线间夹角为30°,则棱镜的折射率为( )
A. B.2
C. D.
解析:选C 由题意及几何关系可知,光线从棱镜射向空气中时,入射角为θ1=30°,折射角为θ2=60°,则棱镜的折射率n==。故C正确。
测定玻璃的折射率
[探新知·基础练]
1.实验原理
用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的折射光线,用量角器测出入射角θ1和折射角θ2,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=。
2.实验器材
两面平行的玻璃砖,方木板,白纸,图钉(若干),大头针四枚,直尺,量角器,铅笔。
[释疑难·对点练]
1.实验步骤(1)如图所示,将白纸用图钉钉在平木板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),过aa′上的一点O画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线。
(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一长边bb′。
(4)在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P2的像挡住P1的像。再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置。