内容正文:
第三章 光和眼睛
3.4探究光的折射规律
光的折射
光从空气斜射入水中时,会发生折射,导致船桨像被“折断”一样.
内容 举例或说明
折
射
的
概
念 光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象,叫作光的折射 当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向一般要改变,其中一部分发生反射,光回到原来介质中继续传播;同时还有一部分进入另一种介质而发生折射,光在新介质中继续传播
内容 举例或说明
折射
的两
种情
况 (1)光从一种介
质斜射入另一种
介质;
(2)光在密度不
均匀的同种介质
中传播,也会发
生折射 (1)光从空气斜射入水中时,会
发生折射;
(2)光在密度不均匀的空气中传
播时,也会发生折射现象,海市
蜃楼就是光在密度不均匀的空气
中传播造成的(即发生了折射)
知识
解读 (1)折射发生在两种介质或同种不均匀介质中;
(2)当光线垂直于介质表面入射时,光的传播方
向不变;
(3)发生折射的条件:光线必须是斜射;
(4)折射光路是可逆的;
(5)光在发生折射时,一定同时发生反射;但光
在发生反射时,不一定发生折射
例1 下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.赵州桥在水中形成“倒影” B.手在墙上形成“手影”
C.筷子好像在水面处向上弯 D.景物在凸面镜中成像
解析:光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现象.赵州桥在水中形成“倒影”,是平面镜成像,属于光的反射现象;手在墙上形成“手影”,是光沿直线传播形成的;筷子好像在水面处向上弯折,属于光的折射现象;景物在凸面镜中成像,是凸面镜成像,属于光的反射现象.故选C.
答案:C
光的折射规律
光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角.
内容
实验器材 一支激光笔、一个玻璃水槽、一个可折叠的光屏、一个量角器和一块玻璃砖
实验图
内容
实验步骤 (1)让光从空气斜射入水中,使可折叠光屏的两块光
屏处于一个平面上,观察折射光线、入射光线和法线
之间的位置关系;保持可折叠光屏中紧贴入射光线一
侧的光屏位置不变,将另一侧光屏向前折或向后折,
使可折叠光屏的两块光屏不在同一个平面上,观察是
否能同时在光屏上看到折射光线和入射光线.
(2)比较折射角和入射角的大小.
(3)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况.
内容
实验步骤 (4)换用玻璃砖,让光从空气进入玻璃砖中,比较折射角和入射角的大小,改变入射角的大小,观察折射角的变化情况.
(5)让光从水或玻璃砖中斜射到空气中,观察折射角和入射角的变化.
(6)让光从空气垂直射向水或玻璃砖中,观察光的传播方向如何变化.
(7)让光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的分界面上,观察光的传播方向如何变化
内容
实验现象 (1)折射光线、入射光线位于法线两侧;折叠光屏的两块光屏不在同一平面上时,不能同时观察到折射光线和入射光线.
(2)光线从空气斜射入水中时,折射角小于入射角.
(3)入射角增大,折射角也增大;入射角减小,折射角也减小.
(4)把水槽换成玻璃砖,也有上述类似现象.
(5)光从水或玻璃砖斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大.
内容
实验现象 (6)光从空气垂直射向水或玻璃中时,传播方向不变.
(7)光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的分界
面上时,逆着原入射光线的方向射出
实验结论 (1)光折射时,折射光线、入射光线、法线三者在
同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧.
(2)光从空气斜射到水或玻璃砖表面时,折射光线向法
线偏折,折射角小于入射角,入射角增大时,折射角也
增大.光垂直射到水或玻璃砖表面时,在水或玻璃砖中的
传播方向不变.
(3)在光的折射现象中,光路是可逆的
例2 如图3-4-1所示的光路图中,能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是( )
图3-4-1
解析:当光从空气斜射入水中时,折射角应小于入射角,当光发生反射时,反射角与入射角相等,故A、D错误,B正确;当光发生折射时,折射光线和入射光线分居法线两侧,故C错误.故选B.
B
要解决此题,需要知道当光线斜射到两种介质的分界面上时,会同时发生反射和折射,光在发生反射时,反射角等于入射角;当光从空气中斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角.
自然界中的折射现象
现象分析 图示
池水变浅 如右图所示,从A点射出的两条光线经折射后射入人眼,而我们会觉得光好像是从A′点射入我们眼睛里的,看起来物体的位置变浅了(或变高了)
现象分析 图示
缥缈
的海
市蜃
楼是
怎样
形成
的 海市蜃楼是由于空气的分布不均匀,从而导致光线折