观察与思考 同步课堂 重难点讲解 典型例题 在线测试 知识拓展  
光的折射


 
 

 
判断对错

 
想一想,透过窗玻璃看到窗户外的景色往往是变形的,这是什么原因?

 
小明在郊游时不小心把一枚硬币掉进一个较深的小洞里。由于出口狭窄,小明看不见......

 
当光线由水中射向空气时,是否发生折射呢?如果光线垂直从水中射向空气还发生折射吗?

 
想一想,渔民在叉鱼的时候,总要叉鱼的下方,为什么?

 
课内探索:光的两次折射现象

 
我们看到的水中鱼的位置是鱼的实际位置吗?如果不是,比实际位置高还是低?为什么?

 

折射现象

 
 

----仔细观察右边的实验——暗箱实验,注意观察光线经过盛水的杯子和玻璃砖后发生了什么现象,思考你观察到的现象。通过观察可以看到:一束水平光线射到水面,光线折了,从水出来又折了;光线射到玻璃面,光线折了,从玻璃面出来又折了。像上面这种光线经过介质而发生偏折的现象是光线的一种新的性质,叫做光的折射。下面是它的定义:

----光的折射:光由一种介质(物质)斜射到另一种介质传播方向发生改变这种现象叫光的折射。

----通过上面的观察和学习我们了解了什么是光的折射。就像我们在上一节所学的光的反射一样,光的折射也要遵循特定的规律,即光的折射规律。在看下面的内容之前,请同学们回忆光的反射遵循哪些规律。并与光的反射定律做一对照。

入射光线、折射光线和法线的位置关系

 
 

----打开左边的实验——探究光的折射规律,动手输入不同的入射角的数值,观察入射光线、折射光线和法线的位置关系。

----观察可知,入射光线折射光线法线同一平面内,入射光线、折射光线分居于法线两侧

入射角和折射角的大小关系

----入射角用i表示,折射角用r表示。再次打开实验——探究光的折射规律,让一束光线从空气斜射入水中,请在图中输入不同的入射角的数值,观察入射角与折射角的大小关系和变化情况。通过观察可以得出:光线从空气斜射入水(或其它介质)中时,折射光线向法线偏折,且随着入射角的增大,折射角也跟着增大

光的折射规律的内容

 
 

①折射光线、入射光线、法线在同一平面上;
②折射光线与入射光线分居法线两侧;
③折射角小于入射角;
④入射角增大时,折射角也随着增大;
⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。

----根据前面的知识,光线斜射到介质的界面时,同时发生反射和折射。

 
 

----通过前面的学习我们已经知道,在反射中光路是可逆的,在折射中光路是否可逆呢?请观察左边的实验——光路可逆。观察可知:①光线从水(或其它介质)斜射入空气中时,折射角大于入射角;②在折射现象中,光路是可逆的。

 

光的折射现象的解释
 
 

----现象一:请同学们观察右边的实验——筷子弯折,用你刚学的光的折射规律进行解释。

----筷子在水下面的部分发出的光在水面发生了折射,我们顺着光的反向延长线,看到筷子发生了弯折。由前面学习的知识可知,我们看到的实际上是筷子在水中的部分所成的虚像。

 
 

----现象二:请同学们观察左边的实验——硬币升高,用你刚学的光的折射规律进行解释。

----碗底发出的光在水面发生了折射,我们顺着光的反向延长线,感到物体的位置比实际位置高一些。


----由于光的折射,池水看起来比实际的浅。所以,当你站在岸边,看着清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,发生危险。