内容正文:
第三节 光的折射
情境导入
潭清疑水浅
被“折断”的笔
你见过下面的现象吗?你知道为什么吗?
知识点
光的折射
1.概念
光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
水
空气
入射光线
折射光线
i
入射角
r
折射角
三线两角
光的折射的基本概念
N
O
法线
N'
光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射。
光从一种介质进入另一种介质时,传播速度会发生改变。
水
空气
光从空气进入水中
一部分在水中发生偏折
一部分被反射回空气中
光从一种介质斜射入另一种介质
两种现象是同时发生的
知识点
光的折射规律
回顾前面学习的反射定律,思考:折射规律和反射定律一样吗?
猜想:
①折射光线、入射光线、法线在同一平面内?
②折射光线入射光线分居法线两侧?
③折射角小于入射角?
④光路可逆?
演示
探究光的折射规律
回顾前面学习的反射定律,思考:折射规律和反射定律一样吗?
1.折射光线、入射光线、法线在同一平面内?
2.折射光线、入射光线分居法线两侧?
3.折射角小于入射角?
4.光路可逆?
猜想:
实验视频——探究光折射时的规律
(一)提出问题
(二)猜想与假设
(三)设计实验
探究光的折射规律
光在发生折射时遵守什么样的规律?
器材:玻璃砖、水、装有分光器的激光笔、量角器等。
光的折射与光的反射只差一字,类比于光的反射,你们能猜测出光的折射会遵循什么规律吗?
(1)两线异侧;(2)两线异介;(3)两角不等;(4)三线共面。
(四)进行实验
如图所示,将一张描好刻度且可前后转动的白纸(事先准备好)固定在光屏上,纸上画一条分界面和
一条入射光线,将玻璃砖平放在分界
面上,用激光笔对着入射光线的方向
斜射入玻璃砖,再把折射光线用笔画
下来,就可以找到折射光线的位置。
(1)观察折射光线、法线与入射光线之间的关系。
答:折射光线、入射光线分别位于法线的两侧。
(1)如图,让一束光从空气斜射入水中时,观察折射光线、入射光线和法线的位置关系,比较折射角和入射角的大小,并描画出光在空气和水中的传播路径。
【设计并进行实验】
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。
多次实验得出普遍性规律
(3)让一束光垂直于空气与水的分界面射入水中时,观察折射情况。
(1)反射光线与对应的入射光线在同种介质中,折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
(2)反射角始终等于对应的入射角,而折射角与对应的入射角一般不相等,其大小关系跟光从空气射入其他介质,还是从其他介质射入空气有关,只有当光垂直界面入射时,折射角和入射角才相等,都等于零度。
不同点:
3.拓展
空气
水
1.光从空气斜射入水中
2.光从空气斜射入玻璃中
3.光从玻璃斜射入空气中
空气
玻璃
光在不同介质中的传播速度不同。(V空气> V其他介质)
空气中的角最大!!
空气
玻璃
光的反射 光的折射
三线关系
两角关系
特殊情况
折射规律与反射定律
三线共面
三线共面
法线居中
法线居中
两角相等
空气中角大
同增同减
同增同减
垂直入射原路返回
垂直入射方向不变
知识点二:光的折射作图
光从空气斜射入玻璃中
①找入射点
②作法线(虚线),标记垂直符号
③作折射光线(根据光从空气斜射入玻璃中折射角小于入射角),标箭头
O
N
N'
空气
玻璃
M
M'
3、叉鱼问题:有经验的渔夫叉鱼时叉向看到的鱼的下方?
S′
由于光的折射,看到的是鱼的虚像,虚像在鱼的上方。
S
4、海市蜃楼
【实验结论2】
(2)当光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);当光从水或玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【实验结论3】
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的。
入射角
折射角
典例 [枣庄中考] 如图是某同学利用光具盘
探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过
多次实验并记录了如下数据:
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1.下列说法正确的有( )
A、光从一种介质射入另一种介质,其传播方向都会改变
B、光从空气垂直射向水面后,反射角和折射角都为0度
C、光从空气垂直射向水中后,传播方向和传播速度都不变
D、光在水面发生折射时,折射光线一定偏向法线
B
2.池水看起来比实际的浅,这是由于光从水中射入空气时发生____造成的.
A、反射 B、折射
C、斜射 D、以上都不对
B
[练一练]
3.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”,则( )
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光
的折射形成的虚像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光
的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
B
$