内容正文:
1.4 光的反射和折射
光的折射
将一根筷子斜插在装有水的杯子里,从杯子侧面看到筷子发生了什么变化?这是为什么?
光的折射
光从空气斜射入水中时,其传播方向会发生偏折,这种现象叫作光的折射。
光的折射
α
O
γ
A
P
Q
N
N,
水
空气
1.入 射 点 ( O ):
3.法线( NN' ):
5.入射角(∠α):
6.折射角(∠γ):
光线射到界面上的点
通过入射点,垂直于界面的虚线
入射光线与法线的夹角
折射光线与法线的夹角
2.入射光线(AO):
射到界面上的光线
4.折射光线(OC):
通过界面折射后的光线
C
光的折射中的基本概念
1.折射光线、入射光线与法线在同一平面内;
2.折射光线和入射光线分居法线两侧。
P
Q
水
空气
入射光线垂直射入时,传播方向不变。
特殊情况:
光的折射规律
光由空气斜射入水时,
折射角小于入射角,
入射角增大,折射角也增大,
α
γ
B
空气
N
N′
A
O
水
γ
α
B
空气
N
N′
A
O
水
光由水斜射入空气时,
折射角大于入射角,
入射角增大,折射角也增大,
光的折射规律
在光的折射现象中,光路是可逆的。
玻璃
空气
如果让光逆着折射光的方向从水中或其他介质中斜射入空气,会有什么现象?
进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。
光的折射
请判断界面、法线、入射光线、反射光线、折射光线。
光的折射
光的折射
光从水中斜射入空气,折射光将偏离法线,折射角大于入射角
人在水面上方,向下看水中的物体
从上方看水、玻璃等透明介质中的物体,我们感到物体的位置要比实际的位置高一些,这是光的折射引起的。
应用
筷子在水中的部分向上偏折。
·眼睛
应用
潜水员在水下看岸上的树木是变高了,还是变矮了?
A
A
变高了
应用
应用
光在每一个水与空气的界面发生全反射,这使得光能够沿着水流的弯曲路径传播。
1.适当调暗周围环境的光;
2.调节水流流出的速度,寻找最佳速度;
3.更换不同口径的吸管多次实验,
寻找与流速匹配的吸管最佳的直径大小。
应用
应用
应用
1.小强在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是 ( )
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
练习
3.有一盛水的圆柱形敞口容器,在其右侧边沿的某一高度朝确定方向向下射出一激光束,在容器底部中央产生一个光斑,如图所示。该光斑( )
C
A.是激光束经水面反射后形成的;若向右移动,表明水面上升
B.是激光束经水面反射后形成的;若向左移动,表明水面上升
C.是激光束经水面折射后形成的;若向左移动,表明水面下降
D.是激光束经水面折射后形成的;若向右移动,表明水面下降
练习
4.如图所示,一束光从空气斜射入水中,试画出折射光线。
5.在图中,标出入射光线、反射光线和折射光线,并用箭头标出光线的传播方向。
入射光线
反射光线
折射光线
练习
光的折射
现象
光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
池水变浅、海市蜃楼等。
实验探究
光的折射特点:三线共面、 两角不等,折射与入射光线分居法线两侧
可逆性:折射现象中,光路可逆
梳理
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$现浙江某地一台挖掘机在云端工作,通常海市蜃楼所展现的都是远方的城市山脉或建筑群等宏伟景象,而这次出现的挖掘机工作场景显得格外独特和新奇。此次浙江出现的挖掘机海市蜃楼再次展示了大自然的神奇和奥秘,也为当地增添了一份独特的魅力。
光笔对着一个出水口照射,可以看到光线并没有沿直线射出,而是随着水流传导,流动的水柱像是加了特效一般,散发着诡异的光。我们都知道光在同种介质中是沿直线传播的那为什么会出现这种现象呢?通过回放我们可以看到,在水流根部能明显看到光的传播路径,可以看到光束在水柱内反复跳动,这就是全反射现象。我们做一个简单的实验,我们让一束光垂直于玻璃射出,可以发现光线并没有发生偏折,然后偏转光线,增大入射角,可以看到折射角比入射角越来越大,等着折射角恰巧等于90度时,折射光线就消失了,被玻璃镜面反射了回来。在接下来的转动中只会发生反射,而不会发生折射,这就是神奇的全反射现象。