内容正文:
3.4探究光的折射规律
知识温故
1、光在真空或同种均匀介质中(透明)是怎样传播的?当遇到不透明的介质会形成什么?
2、光在真空中的传播速度最快,达到了多少?光在水中的传播速度是在真空中的多少?在玻璃中呢?
3、光传播过程中遇到两种介质的表面时,传播方向发生改变,又返回到原来介质中继续传播这叫做光的什么现象?日常生活中我们看到的水中的“倒影”形成的原因是由于什么?“倒影”是个什么样的像?
用一支激光笔将激光斜射入水中,观察到了什么现象(一束光被分成了几路)?
现象:一部分光返回到空气中继续传播,发生了光的反射现象。还有一部分光进入水中继续传播,但传播方向发生了改变。
一、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,在两种介质的分界面处传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
反射、折射区别:发生光的反射时,反射光线与入射光线在同一种介质中;发生光的折射时,折射光线与入射光线在不同种介质中.
空气
水
活动1:观察光的折射现象——
观察:插入水中的筷子看上去是( )的,请仔细观察演示实验。
弯折
光的折射现象
(1)提出问题:光的折射有什么规律?
(2)设计实验:
二、光的折射规律
器材:玻璃砖、激光笔(带分光器)、白纸、铅笔。
思考:1、怎样才能发生折射?
2、怎样才能让光线清晰的显示?
入射光线
明确几个基本概念
折射光线
入射角
折射角
法 线
入射点
0
界 面
水
空气
(3)进行实验:
1、将玻璃砖平放于白纸上,并固定其位置。
2、用激光笔斜射向玻璃砖,(这里要发生两次折射)标记入射光线、入射点、折射光线,观看三线关系、比较两角大小关系。将看到的现象记录在实验结论内。
3、改变入射光线方向,增大(或减小)入射角,重复步骤二。将看到的现象记录在实验结论内。
4、让激光笔垂直界面照射,观察并记录现象。
5、让激光笔沿着原来折射光线方向入射界面,观察折射光线与原来入射光线的关系。
空气
水
分界面
入射光线
O
N′
N
光原来的传播方向
折射光线
C
α
γ
光从空气斜射入玻璃砖(水)中
O
α
γ
折射光线
N′
N
入射光线
空气
玻璃
分界面
C
O
A
N′
N
光原来传播方向
折射光线
入射光线
α
λ
光从玻璃(水)中斜射入空气中
光的直射
分界面
垂直射向界面时,光的传播方向不发生偏折。
光路可逆模拟实验
发生折射时,光路 也是可逆的。
光的折射规律
1 、折射光线与入射光线和法线在同一平面内;
2 、折射光线与入射光线分居法线两侧 ;
3 、当光从空气斜射入玻璃或其他介质中时折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角 ;
当光从玻璃或其他介质斜射入空气中时折射光线远离法线方向偏折,折射角大于入射角;
4 、当光垂直射向界面时,传播方向不改变,不发生偏折现象。
5 、光在折射时光路可逆。
眼睛
1.池水变浅的奥秘
空气
水
A
A’
看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人可千万不可冒失下去,危险。
三、生活中和自然界中的折射现象
2.水中的鱼看上去比实际位置比要浅
练习
3.太阳经过大气发生折射
4.海市蜃楼现象
1、下列所示光路图中能反映光从玻璃斜射入空气中的是( )
C
空气
玻璃
A
空气
玻璃
B
空气
玻璃
C
空气
玻璃
D
2、一束光线由空气斜射入水中,入射角逐渐增大,则折射角( )
A、逐渐减小
B、不变
C、逐渐增大,但总小于入射角
D、逐渐增大,可能大于入射角
C
思考:岸上一人想打鱼,左手拿普通手枪,右手拿激光手枪,当用普通手枪时,应朝所看到的鱼的(上方、下方、对准)开枪?为什么?用激光手枪情况又会怎样呢?
答:用普通手枪时应朝所看到的鱼的下方开枪,因为眼睛看到的鱼是虚象在鱼的实际位置的上方;而用激光手枪只要瞄准所看到的鱼。因为光路是可逆的。
B
B’
眼睛
潜水员在水中看岸上的树会怎样变化?
思考:
(5)从水下看岸上的物体变
高
结论:从岸上看水里的物体,物体变浅了;从水中看岸上的物体,物体变高了。都是看到升高了的虚像。
练习:
1、往盆里倒水,会看到盆底的深度变( ),潜水员从水下观察岸边的树,看到的树变( )
2、在平静的湖水中看到“鱼儿在水中游”的景观,看到的鱼和云实际上 ( )
A、云是虚象,鱼是实物 B、云是虚象,鱼是实像 C、云和鱼都是实像 D、云和鱼都是虚像
浅
高
D
$$