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第12讲 光的折射
一、知识导航
1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象就叫做光的折射。
注:光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生偏折。
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,而折射光则进入到另一种介质中,由于光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
2、光折射要注意事项
在折射现象中,我们要注意以下几点:
①光能射入某种介质,则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。
②在两种介质的交界面上,如果是透明的介质交界面会发生两种光现象:折射和反射。如果介质不是透明的,比如钢板等等,就只会发生“反射”。
③光的传播方向一般会发生变化,但特殊情况下,光垂直入射时,传播方向将不变化,也就是说,折射不一定都“折”。
3、光的折射现象和应用
(1)生活中很多现象都与折射有关:水中鱼的位置看起来比实际的高一些;由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;从水下看岸上的物体,好像变高了。
(2)人们利用光的折射制成了三棱镜、还制成各种透镜来成像。
4、光的折射规律
①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角;
②光从其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
③光垂直界面射入时,传播方向不改变,此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯、看见落到地平线下的太阳、叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
5、光的折射定律
定律:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
二、例题讲解
考点1 折射的条件
1、当光从一种介质射向另一种介质时,下列说法中正确的是( )
A.一定会发生偏折 B.发生折射时,折射角一定小
C.反射和折射不会同时发生 D.只要光进入另一种介质,速度就一定改变
考点2 现象辨析
2、请指出下面各句话中的“影”,说明了光的折射看到的现象是( )
A.手影 B.水中的倒影
C.电影院放映电影 D.立竿见影
考点3 作图
3、如图是一条光线由空气射入水中后的折射光线,在图中大致画出这条入射光线及其反射光线。
4、如图所示,a、b 是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线,用A、B分别表示该物点(或像点)和它的像点(或该物点)
⑴其中A表示________________。
⑵完成该物点的成像光路图。
考点4 光路分析
5、潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因( )
考点5 角度规律
6、按照题目要求作图:光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生反射和折射。在图中标出反射角 (,并用箭头标出折射光线的传播方向。
考点6 折射实验
7、某同学在做探究光的折射特点实验,右图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据:
⑴分析表中数据,可得出结论:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
①光从空气斜射到水面时,将同时发_____和____现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:_________,且折射角______(大于/等于/小于)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
⑵请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。
是否存在不足?答:_____(是/否);请简要说明理由:_________________________。
考点7 实例分析
8、如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是( )
A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较