3.4光的折射与透镜-2024-2025学年鲁科版物理八年级上学期

第三章 光现象 第四节 光的折射与透镜 （2024鲁科版）八年级 上 学习目标 理解光的折射 01 02 掌握透镜及其对光的作用 03 熟悉相关题型解答 一、光的折射 我们说光沿直线传播，是指光在同一种均匀介质中传播的情景。如果光从一种介质进人另一种介质，例如从空气进人水中时，情况又会怎样呢?让我们 通过实验来探究。 研究光的折射现象及特点 让一束激光从空气斜射入水中，观察并描述激光束在空气中和水中的径迹。与入射光线相比，折射光线是否发生了偏折?向哪个方向偏折? 改变入射角的大小，观察并记录折射角与入射角的大小变化情况，比较它们之间的大小关系。 让光线垂直水面射入水中，观察光是如何传播的。 由实验可以发现，光从空气斜射到水表面时，一部分光反射回空气中，另一部分光进入水中，其传播方向发生偏折。光由一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫作光的折射(refraction)。 以经过入射点O并垂直于界面的直线MN为法线，AO为入射光线，其与法线的夹角叫作入射角，OB为折射光线，其与法线的夹角叫作折射角 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。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 如果让光逆着折射光线的方向从水或其他介质射人空气中，可以看到， 进人空气中的折射光线逆着原来人射光线的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路是可逆的， 为什么池水看起来比实际深度要浅呢?根据光的折射特点，池底某点反射的光从水中斜 射向空气时会发生偏折，逆着折射光看去，就会感觉这个点的位置升高了，即池水看起来比实际的浅。 所以，站在岸边看到清澈见底的水时，千万不要贸然下水，因为水的深度并不像你看到的那样浅，不要由于对水深估计不足而发生危险。 二、透镜及其对光的作用 让几束平行的激光分别照射到方形玻璃砖、三角形玻璃砖、凸形玻璃砖、凹形玻璃砖上，观察并描述不同形状的玻璃砖对光的作用。 观察实验现象发现:平行光经过方形玻璃砖折射后仍然平行，方向保持不变，光线位置会发生侧向平移;平行光经过三角形玻璃砖后仍然平行，折射光线向玻璃砖厚的一侧偏折;平行光经过凸形玻璃砖和凹形玻璃砖后，方向发生偏折，不再保持平行，折射光线向玻璃砖厚的一侧偏折。 利用光的折射可以制成各种改变光路的光学器件，应用最普遍的是透镜(lens)。一般透镜的两个表面中至少有一个表面是球面的一部分，如果透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜就叫作薄透镜。 通过两个球面球心的直线CC"叫作主光轴。主光轴上有个特殊的点O，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的光心。薄透镜的光心可以认为就在透镜的中心。 透镜分为凸透镜(convex lens)和凹透镜(concave lens） 中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点F，这个点F叫作凸透镜的焦点(focus)。焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距(focal length)，用f表示。 凸透镜对光有会聚作用，凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强。 中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散开来，不会相交，而反向延长线相交于一点F，这个点F叫作凹透镜的虚焦点。凹透镜对光有发散作用，凹透镜的焦距越小，对光的发散作用越强。 总结 理解光的折射 01 02 掌握透镜及其对光的作用 03 熟悉相关题型解答 第三章 光现象 第四节 光的折射与透镜 （2024鲁科版）八年级 上 $$