内容正文:
第三章 光的折射 透镜
一、光的折射
从岸上看,为什么会觉得水的深度比它的实际深度要浅呢?
千 万 不 能! 因 为水的实际深度比看上去要深!
活动1、观察光的折射现象
将一束光斜射到容器底面点 O 处;向容器中注
水,观察底面上光斑的位置是否发生变化。
技巧:在空气中喷一些烟雾,在水中滴几滴牛奶
问题:怎样使光束在空气和水中的传播路径显示出来?
空气中
水中
水面
使光束垂直于水面射入,观察光的传播方向;
1.当光斜射入水中时,传播方向会发生偏折;
2.当光垂直射入水中时,传播方向不变。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。
1.光的折射
发生光的折射的同时,一定会发生光的反射。
发生光的反射的同时,不一定会发生光的折射。
法线:过入射点 O 且垂直于分界面的直线 NN' 称为法线;
入射角:入射光线与法线的夹角 α;
信息快递
折射角:折射光线与法线的夹角 γ ;
注意:
1.入射光线和反射光线在同一介质中,折射光线单独在另一介质中。
2.法线和界面垂直。
1.当光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折;
入射光线
折射光线
法线
2.活动:探究光的折射特点
α
γ
2.折射角小于入射角;
实验发现
3.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
1.当光从水中斜射入空气中时,折射光线偏离法线方向;
入射光线
折射光线
法线
α
γ
2.折射角大于入射角;
实验发现
3.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
光路的可逆性
1.传播方向不变;
2.入射光线、反射光线、折射光线和法线四线合一;
3.折射角=入射角=反射角=0°。
当光由空气垂直射入水中时
一束光从空气射入玻璃砖,再从它的另一侧射出。请说出你的发现?
对比两图,你还有什么发现?
光路是可逆的
3.总结光的折射特点
1.当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入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两侧;入射角增大(或减小)时,折射角也随之增大(或减小)。
3.总结光的折射特点
2.当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线偏向法线方向,即折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线偏离法线方向,即折射角大于入射角。
折射规律怎样记?
根据光在不同介质中的传播速度不同。 (V空气> V其他介质)
空气
水
玻璃
空气
空气
玻璃
空气中的角较大
4.生活中的光的折射现象
(1)潭清疑水浅
人眼看到的是池底的虚像,虚像在真正池底的上方,看起来池底好像变浅。
解释问题:
例题 如图所示,将硬币放在碗底,然后后退至恰好看 不到硬币的位置停下。请另一位同学向碗中缓缓注水(注意不要 移动硬币的位置),当水面上升到一定高度时,你就能再次看到 硬币了。试一试,并解释其原因。
解:如图 3-6(a)所示,眼睛从A 处移到 B 处的过程中都能看到硬币,再稍向后移(如 C 处),碗壁挡住了来自硬币的光,因而看不到硬币。 如图3-6(b)所示,加水后来自硬币P的光 PO 从水射向空气,由于折射角大于入射角,折射光OC 得以进入眼睛,因而能再次看到硬币。
类似解释下列问题:
用鱼叉要叉中鱼,应要向看到的鱼下方叉;
(2)叉鱼和照鱼
用激光要照中水中的鱼,应用激光对着看到的鱼(虚像)照,才能照到水中的真正的鱼身上。
(2)叉鱼和照鱼
规律总结
无论在空气中看水中的物体或者在水中看空气中的物体,我们看到的都是物体的虚像,虚像都在物体的上方,即像比物高。这种现象的原理都是光的折射。
(3)海市蜃楼
(3)海市蜃楼
形成原因:光经过不均匀的大气时发生折射,形成的虚像。
你看到的日出的太阳或日落的太阳,其实都是真正太阳的虚像,这些虚像都在真正太阳的上方。
(4)日出超前、日落滞后
幻日
彩虹
星光闪烁
日晕
自然界的光的折射奇观
自然界的光的折射奇观
课堂小结
光的折射
定义
光的折射特点
三线共面、两线分居 、入射角增大反射角增大
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。
折射
现象
空气中的角更大
潭清疑水浅
叉鱼照鱼
日出超前日落滞后
海市蜃楼、光的色散、幻日
课堂练习
1 .如图所示,下列属于光的折射现象的是( )
.
A. 鸟在水中“倒影” B. 小孔成像
C. 被水折断的铅笔 D. 月食
C
2 .光从空气斜射入玻璃中,入射光线与玻璃的夹角为60°,则折射角大小可能是( )
A.60° B.50° C.30° D.20°
D
3 .一束单色光从空气斜射入玻璃中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A.AO是入射光,OB是反射光
B.BO是入射光,OC是折射光
C.∠BON是入射角,∠AOM是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA射出
B
4 .请在图中画出光线从空气斜射向水面时的反射光线和大致的折射光线。
5.如图甲是小明利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的传播规律,经过多次实验并记录数据,如下表所示:
当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
大于
(1)分析表中的数据,你能得出的结论(写出一条即可):
。
(2)由表中数据判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 30°(选填“等于”“小于”或“大于”)。
(3)若光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 。
(4)如图乙,小明把装置改进后继续探究光从空气斜射入水中时的传播规律。实验时,保持入射光不动,往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向 (选填“左”或“右”)移动。
左
45°
$$nullnullnull