内容正文:
第5节 光的反射和折射
(第3课时)
第2章 对环境的察觉
科学浙教版 七年级下册
光的折射现象
01
生活中的折射现象
03
光的折射规律
02
学习目录
探究光的折射规律
02
用光路图解释生活中的折射现象
03
了解光的折射现象
01
学习目标
新课导入
将一根筷子斜放在装有水的杯子里,从上面往下看,筷子发生了什么变化?这是为什么呢?接下来我们探究一下其中的奥秘。
PART 01
光的折射现象
新知讲解
光的折射现象
01
光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
图中筷子“折断”就与光的折射有关。下图为光从空气射入水中的光路图。PQ是空气和水的分界面。
一点 入射点O
三线 法线NN’
入射光线AO
折射光线OC
两角 入射角∠AON(即α)
折射角∠CON′(即γ)(折射光线和法线的夹角)
光的折射现象
01
发生光的折射现象时,往往同时发生光的反射现象。
当光从一种介质射入另一种介质时,发生的是折射现象,没有射入另一种介质,而在介质表面上返回原介质中发生的是反射现象。
光的折射规律
PART 02
新知讲解
光的折射规律
02
【提出问题】让一束光从空气以不同角度射入水中,传播方向是否会发生偏折? 怎样偏折?
【设计实验】用水槽、激光笔、可折转的光屏等组成如图所示的实验装置,让一束光从空气以不同的角度射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。分析光束进入水中后传播方向的偏折情况。
(1)观察入射光线、法线、折射光线的位置关系,将有折射光线的半个光屏向后折转一个角度,观察光屏上是否还有折射光线;
(2)改变入射角的大小,比较每一次入射角和折射角的大小
以及折射角随入射角的变化情况,你能得出什么结论?
(3)如果让光垂直射向水面,进入水中的光线又会怎样?
(4)让光逆着原折射光线的方向从水中射入空气中,观察实
验现象。
光的折射规律
02
实验现象:
(1)折射光线和入射光线分居法线的两侧;折转光屏无法观察到折射光线,折射光线、法线与入射光线在同一平面内。
(2)折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
(3)垂直射入光线时,光的传播方向没有发生改变。
(4)射入空气中的折射光也逆着入射光方向射出,即光路是可逆的。
光的折射规律
02
实验结论:
光的折射规律:
①折射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面);
②折射光线与入射光线分别位于法线的两侧(法线居中)
③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,折射角小于入射角;从水或其他介质射向空气时,折射光线偏离法线,折射角大于入射角。当入射角增大时,折射角也增大,入射角减小时,折射角也减小。(两角不等)
④当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。
⑤在折射现象中,光路可逆。
光的折射规律
02
光从空气射入玻璃砖,在上下表面均发生折射,由于光路可逆,可知MO和O’N’方向相同,即平行。
生活中的折射现象
PART 03
新知讲解
生活中的折射现象
03
生活中有很多折射现象,如河水中的鱼为什么看起来很浅,实际抓鱼时又很深,游泳池的池水比看起来的深,在水下看着岸边的树比实际的更高,海市蜃楼感觉景物近在眼前,但实际怎么也追不到。我们可以解析一下以上现象形成的光路图。
1.水下物体变浅
眼睛
水下物体(如鱼、泳池地砖)发出(或反射)的光线从水中斜射向空气时会发生偏折,而人眼只能感受光的直线传播。因此,逆着折射光看去,就会感觉这点的位置升高了,即池水看起来比实际的浅,实际上看到的是虚像。或者看到河里的鱼的像在真实鱼的上方,叉鱼时要向看到的鱼的下方叉,才能叉到鱼。
水中的笔看起来断了就是这个原理,笔的像的位置比实际的笔高,水下部分的笔向上弯折。
生活中的折射现象
03
2.海市蜃楼
海市蜃楼是一种由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象。在炎热的夏天,当你乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时,突然看到远处的路面上有一片水洼,水中倒映出周围的树木和车辆,可是当你靠近那里时,却发现水洼无影无踪了!你所看到的就是海市蜃楼现象。酷热的路面使得路面上方空气的温度升高,造成越靠近路面的空气越热,使得远处路面射向你的光线渐渐向上弯折,这些光线进入你的眼睛,你逆着光线的方向看去,就感到看见了远处路面下的物体。
生活中的折射现象
03
3.水中看岸上的物体变高
岸上物体的光线射入水中,折射光靠近法线,人逆着折射光线的看过去,看到的像在物体的上方
生活中的折射现象
03
【探究新知】光污染
光污染比较常见的是眩光。例如,汽车夜间行驶的车头灯光、电焊产生的强光会使人的视力瞬间下降。大城市高层建筑的玻璃幕墙会产生很强烈的镜