内容正文:
沪科版 八年级全册物理
第四章 多彩的光
4.3 光的折射
学习了光的折射后,你就会知道其中的道理了。
②晴朗的夜晚,天空中
的星星好像在眨眼睛。
①斜插在水中的
筷子好像折断了
③这是2022年5月25日河北邢台拍摄到的“海市蜃楼”
情景引入:观察
★课堂引入
我们生活中经常看到这样的光现象
雨后彩虹
为什么潭清疑水浅?
水中的人身手异处
大家想想这是什么光现象?生活中类似的现象还有哪些?
情景引入:思考
3
复习:光的直线传播的条件?
在同种均匀介质中。
问题:如果光从一种介质进入另一种介质中,会怎么传播呢?
观察:让一束光线从空气中斜射入水中,可观察到进入水中的光线在界面处改变了传播方向,这种现象叫光的折射。
光斜射入水中
光垂直射入水中
一、光的折射现象
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2.基本概念:“一点”、“一面”、“两角”、 “三线”。
光射入水中时的折射现象
光的折射的定义和相关概念
描述折射现象的相关概念
i
γ
B
空气
水(玻璃)
N
N′
A
O
M
M′
空气
水
(1)入射点:入射光线与分界面的交点O;
(2)分界面:两种介质的分界面,如图所示的MM′;
(3)入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO;
(4)折射光线:进入另一种介质的光线OB;
(5)法线:过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN′;
(6)入射角:入射光线与法线的夹角∠i;
(7)折射角:折射光线与法线的夹角∠r。
提出问题:光在折射时遵循什么规律?
猜想假设:光束从空气进入水中后可能向法线偏折(或远离法线)
实验探究
探究光折射时的特点
实验器材∶激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘(标有角度)、
玻璃水槽、水、量角器等。
探究问题:(1)折射光线、入射光线和法线三者之间位置关系?
(2)折射角和入射角的大小关系?
(3)随着入射角的变化,折射角如何变化?
(4)当入射光线垂直于玻璃入射时,折射光线的方向如何?
二、实验探究光的折射规律
探究1:光从空气斜射入水(玻璃)中时:
(1)如图所示,让激光笔发出的一束光斜射入水(玻璃)中,观察光的整个传播路径。 观察比较折射角和入射角的大小;
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况;
实验现象:(1)光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线靠近。
(2)入射光线靠近(或远离)法线,折射光线 也靠近(或远离)法线。比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。
注:点击画面播放(也可停止)视频,防止多画面同时播放。
实验次数 入射角 折射角
1
2
3
探究2:光从水(玻璃)中斜射入空气时:
实验现象:(1)光从水或玻璃中斜射入空气中时,传播方向发生改变,折射光线远离法线。
(2)入射光线靠近(或远离)法线,折射光线 也靠近(或远离)法线。比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。
注:点击画面播放(也可停止)视频,防止多画面同时播放。
实验次数 入射角 折射角
1
2
3
探究3:光从空气垂直射入玻璃中时:
如图所示,让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜,激光从水中垂直射入空气中,观察光的整个传播路径。
实验现象:光由空气垂直射入玻璃时,光的传播方向不改变;光由水中垂直射入空气时,光的传播方向也不发生改变。
探究4:光的折射的可逆性:
光反射时的光路是可逆的,光的折射时光路也是可逆的吗?
想想议议
如图:让光从空气斜射半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察光在空气中的传播途径。
现象:如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
结论:在光的折射现象中,光路也是可逆的。
实验结论:光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。(三线共面)
(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。(两线分居)
(3) ①光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;
②光从水斜射向空气时,折射角大于入射角;
③入射角增大时,折射角也随之增大;(空气中的角总是大角)
④垂直射入时,传播方向不变。
(4)在光的折射中光路是可逆的。(光路可逆)
1.潭清疑水浅
池水为什么看起来比实际浅呢?
S点反射的光射向水面,射向空气时发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去,感觉光就是由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像,感觉这点的位置升高了。
在生活中,我们要注意池水看起来很浅,实则不浅,注意安全。
三、生活中光的折射现象
2.筷子变弯
放入水中的筷子,看 上去为什么向上偏折?
如图:从筷子底端S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S′射来