内容正文:
光的反射和折射(第三课时)
将一根筷子斜放在装有水的杯子里,筷子发生了什么变化?这是为什么?
加水
2
光在同种均匀介质中沿直线传播。如果光从空气斜射入水中,情况又会怎样呢?其传播方向会发生变化吗?
光斜射入水中时的折射现象
1.一部分光返回空气中,这是光的反射现象。
2.另一部分光射入水中,传播方向发生了改变,发生了光的偏折现象。
空气
水
光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫作光的折射。
一、光的折射现象
法线
法线
入射光线
折射光线
入射角
折射角
入射点
1.入射光线AO:从光源射向两透明介质分界面的光线。
分界面
2.折射光线OC:从入射点射向另一种透明介质的光线。
3.法线NN′:过入射点垂直于分界面的直线。
4.入射角ɑ:入射光线与法线的夹角。
5.折射角γ:折射光线与法线的夹角。
复习光的反射规律:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分居在法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
简记为:三线共面、法线居中、两角相等
光的折射有没有规律呢?
在光的反射现象中,光路是可逆的。
二、探究光的折射规律
提出问题
发生光的折射现象时遵循哪些规律?
建立假设
1.折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内?
2.折射光线和入射光线是否分居在法线两侧?
3.折射角是否等于入射角?
设计实验
1.实验器材
①玻璃砖
②激光笔
③带量角器的可折叠光屏
2.实验表格
(玻璃-空气)次序 1 2 3
入射角 40° 30° 20°
折射角
(空气-玻璃)次序 1 2 3
入射角 20° 30° 50°
折射角
进行探究实验:
1.折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
进行探究实验:
2.折射光线和入射光线是否分居在法线两侧?
进行探究实验:
3.折射角是否等于入射角?
(空气-玻璃)次序 1 2 3
入射角 20° 30° 50°
折射角
12° 16° 26°
(玻璃-空气)次序 1 2 3
入射角 40° 30° 20°
折射角
空气角大
74° 56° 36°
光从玻璃垂直射入空气中
光从空气垂直射入玻璃中
在光的折射中,光路是可逆的。
a.光从空气斜射入玻璃等介质中时,折射光线靠近法线,折射角_____入射角。
b.光从玻璃等介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角_____入射角。
c.入射角增大时,折射角会随着_____。
d.光从空气垂直射入玻璃等介质中时,传播方向_____。
小于
大于
增大
不变
疑惑:
为什么光从玻璃斜射入空气中,一开始没有折射光线?
三、光纤原理
全反射:当光从水或玻璃进入空气中时,如果入射角大于某一临界角时,折射光线将会消失,所有的入射光被反射而进入空气。
利用水流模拟演示光纤原理
1.实验目标
会利用水流模拟演示光在光纤中的传播
2.实验器材
矿泉水瓶,吸管,激光笔等
3.实验过程
(1)在矿泉水瓶侧壁打一小孔,插入一小段吸管,接口处用热熔胶或橡皮泥密封;然后,在瓶内装满水,盖上瓶盖,放置于浅水槽内。
(2)在较暗的环境中,让激光笔照射到吸管对侧位置,使光恰能穿过吸管,在吸管一侧的光屏处形成光斑。
(3)在较暗的环境中,打开矿泉水瓶的瓶盖,让水从吸管流出,水弯曲地流到地面,观察激光笔发出光的传播路径,以及红色光斑的位置变化。
4.思考讨论
(1)哪些方法可以使实验现象更明显?
①在暗环境中实验;
②在水中加入少量牛奶、荧光剂等物质。
(2)当光通过弯曲的水流时,光为什么也会随之弯曲?
光在水流中发生了多次全反射。
课堂小结
光的折射
折射规律
光纤原理
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。
光的折射
①光从空气斜射入玻璃等介质中时,
折射光线靠近法线,折射角小于入射角
②光从玻璃等介质斜射入空气中时,
折射光线远离法线,折射角大于入射角
③折射角随入射角增大而 。
④光垂直入射时,传播方向 。
⑤折射现象中,光路 。
不变
可逆
增大
空气角大
全反射现象
课后练习
1.小科在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小科的光路图是 ( )
D
2.如图所示,一束激光AO 由空气斜射入玻璃砖,折射后从另一侧面射出,其出射点可能是图中的( )
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
B
3.小科在做“探究光的折射规律”实验,如图是光从空气斜射入水中时的光路,通过实验还得到如表数据:
(1)实验中发现,折射光线、入射光线和法线在 内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
(2)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水中时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(3)小科发现,光从空气斜射到水面时,光不但会发生折射现象,还会发生
现象,而且反射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)若光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为 。
同一平面
小于
反射
等于
15°
$