内容正文:
第13讲 光的折射
1. 认识光的折射现象
2. 知道光从空气斜射入水中或其他介质中时的偏折规律
3. 能辨认或解释与光的折射有关的简单现象
1、 光的折射
1、认识折射:将一束激光从水槽侧面射入让光线从空气进入水中,观察光线的传播路径,试一试,感受光的路径
2、探究光的折射现象
提出问题
光从一种介质射入另一种介质,传播方向会发生改变吗
探究方法
让激光斜射到空水槽底部,标记为O点,然后向槽内注水。
观察光斑的位置变化
现象描述
加水以后,光斑的位置 向左移动 。
探究结论
光从空气斜射入水中时,在水面处发生 偏折 ,改变了 传播方向 。
3、光的折射: 光从一种介质射入另一种介质,传播方向会发生改变 的现象叫作光的折射。
4、与光的折射有关的基本概念(如图)
一点
入射点
一面
一个平面
两角
入射角
入射光线和法线的夹角
折射角
折射光线和法线的夹角
三线
入射光线
折射光线
法线
特别提醒:
(1)光从一种介质进入另一种介质时,既发生光的 反射 ,也发生光的 折射 。
(2)如果同种介质疏密不均匀,光在其中也会发生 折射 ,海市蜃楼就是因此而产生的。
2、 探究光的折射特点
1、 实验步骤
(1) 让一束光从空气斜射入水中观察,折射光线入射光线和法线之间的关系,比较折射角和入射角的大小,并描画出光速在空气和水中的传播路径
方向
入射角
折射角
角度比较
空气到玻璃
0
30
60
0
玻璃到空气
30
40
(2) 改变入射角的大小,观察折射角的变化情况
(3) 让一束光垂直于水面射入水中,观察折射情况
(4) 让一束光逆着折射光线的方向,从水中斜射入空气中,观察折射现象
2、 实验结论
(1) 当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角 小于 入射角(折射光线偏向 法线 );当入射角增大时,折射角也 增大 。
(2) 当光从空气垂直入水中或其他介质中时,传播方向 不变 。即折射角=入射角= 0度
(3) 在光的折射现象中,光路是 可逆的 。
(4) 当光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角 大于 入射角(折射光线偏向 界面 )。
三、生活中的折射现象(形成虚像)
1、筷子看起来向上折断了
2、水中看树
3、海市蜃楼的成因
考点一:光的折射现象
例1.如图所示的光学现象中,属于光的折射的是( )
A.图①中雨后天空中的“彩虹” B.图②中水中的“倒影”
C.图③中“手影”的形成 D.图④中树荫下圆形的“光斑”
【答案】A
【详解】A.雨后“彩虹”是光的色散现象,其实质是光的折射形成的,故A符合题意;
B.水中“倒影”是平面镜成像,是光的反射现象形成的,故B不符合题意;
C.“手影”是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.树荫下圆形的“光斑”是小孔成像现象,小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选A。
考点二:探究光的折射规律
例2.小辉同学用如图所示的实验装置探究“光的反射和折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
入射角α
0°
30°
45°
60°
反射角γ
0°
30°
45°
60°
折射角β
0°
22°
32°
41°
(1)由表中数据可得到的结论是:当光从空气斜射入水中时,反射角_________入射角,折射角_________入射角,(前两空选填“大于”、“小于”或“等于”)且折射角随着入射角的增大而__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)由表中数据可知,当光从水中以32°入射角斜射到空气中时,折射角为___________;
(3)分析表中数据猜想,当光从空气射入其他介质时,折射角_________(填“可能”或“不可能”)达到90°;
(4)小辉同学在实验时,当他沿AO方向射入一束光,F光屏上没有反射光和折射光,可能原因是__________。
【答案】 等于 小于 增大 45° 不可能 F光屏绕直径NOM向前或者向后折转了一定角度
【详解】(1)[1][2][3]由表中数据(或由光的折射规律)可知,反射角始终等于入射角;光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;后三组对应的数据中,折射角都小于入射角;且折射角随着入射角的增大而增大。
(2)[4]从表格中数据可得,当空气中的入射角为45°时,水中的折射角为32°,由光路可逆得,当