内容正文:
4.4 光的折射
——精剖细解讲义
知识点1:光的折射
1、实验观察
让一束光从空气以不同的角度射入水中,观察光束在空气和水中的径迹。光束进入水中以后传播方向是否发生了偏折?向哪个方向偏折?
实验发现(如下图所示),光从空气射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光的折射几个概念
如下图所示:
界面:两种介质的分界面(MM');
入射光线:从一种介质斜射向另一种介质的光线(AO);
折射光线:进入另一种介质的光线(OB);
法线:经过入射点与界面垂直的直线(NN');
入射角:入射光线与 的夹角∠i;
折射角:折射光线与 的夹角∠r。
3、光的折射规律
折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;
光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);
光从水或其他介质中斜射入空气中时(如下图所示),折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角);光垂直入射时时传播方向不改变(如下图所示);
在折射现象中,光路是可逆的;
在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大;
在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
总结如下表所示:
4、光的折射作图
两种介质分界面MM’;
过入射点做分界面的垂线(法线NN’)
折射光线要偏折(空气一侧的角度大)
标明入射角和折射角。
光的折射现象及其应用
1.如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.墙上的手影
B.桥在水中的倒影
C.筷子变弯折
D.景物在反光镜中成像
2.下列现象中与“海市蜃楼”原理相同的是( )
A.日晷上针的影子
B.皮影戏中的皮影
C.鸟巢在水中的倒影
D.筷子水面处弯折
光的折射规律的应用
3.如图所示,光在玻璃或空气的界面CD同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A.入射角为60°,界面右侧是空气
B.折射角为45°,界面右侧是玻璃
C.入射角为30°,界面左侧是玻璃
D.入射角为30°,界面右侧是玻璃
4.一束平行光从水中射入空气,OP是其中的一条反射光线,如图所示。能正确反映光线OP的光路图是( )
A. B.
C. D.
探究光折射的特点
5.如图,为“探究光的折射规律”时光从空气沿AO斜射人玻璃砖的情形。仅根据这一步骤,小明就提出:“光从空气斜射入玻璃中,若增大入射角后,入射角也一定大于折射角“,他这一提法属于( )
A.猜想 B.评估 C.设计实验 D.实验结论
6.小明用如图所示的装置探究光的折射规律,透明的容器中装入无色透明的水。E、F是两块白色硬板可以绕MN向后转折,实验时让激光器发射的一束激光沿着硬纸板E表面斜射到水面上下列说法正确的是( )
A.当纸板F向后弯折时,折射光线会消失
B.保持入射角不变,多次实验,可得出规律
C.为了显示水中的光路,可以滴几滴牛奶
D.光线若沿CO入射,折射光线将沿OB射出
光折射的可逆性
7.下列关于光的说法中,正确的是( )
A.光发生折射时,折射角一定小于入射角
B.光在同种介质中一定沿直线传播
C.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
D.无论反射和折射现象中,光路都是可逆的
8.下列说法不正确的是( )
A.光的反射现象中光路是可逆的
B.光的折射现象中光路也是可逆的
C.镜面反射遵循光的反射定律
D.漫反射不遵循光的反射定律
作光的折射光路图
9.图中,能正确表示光从室外通过窗户玻璃进入室内的光路图是( )
A. B.
C. D.
10.能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是( )
A. B.
C. D.
填空题
11.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷,其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像,太阳实际在图中 (选填“甲”或“乙”)的位置。
12.如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,这是因为光在均匀介质中沿 传播;沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处看到了硬币的像,这是利用了光的 现象,小明看到的硬币像在硬币实际位置的 (选填“上方”或“下方”)。
13.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83°,则入射角的大小为 ,反射角的大小为 ,折射角的大小为 。
14.如图所示,一束激光由空气入射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,入射角 ,