4.4 光的折射
一、光的折射现象
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变。
2.垂直分界面进入另一种介质,传播方向不变。
二、光从空气中射入其他介质
1.光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
2.当入射角增大时,折射角也增大。
3.光的折射规律:
4.在折射现象中,光路可逆。
5.光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折);光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
三、生活中的折射现象
1.筷子变弯折。 2.池水变浅。
3.海市蜃楼。
【典型例题】
题型一、光的折射理解
1.下列关于折射现象的说法中,正确的是( )
A.光从空气进入水中时,折射角一定大于入射角
B.光从空气进入水中时,折射角一定小于入射角
C.光从水进入空气中时,传播方向有可能不变
D.光从水进入空气中时,传播方向一定改变
题型二、光的折射现象
1.下列事例中属于光的折射现象的是( )
A.阳光照射浓密的树叶,在地面上出现光斑
B.潜水员在水面下看岸上的景物“升高了”
C.人们在湖边看到“白云”在水中飘动
D.我们能从各个方向看见本身不发光的桌椅
题型三、光的折射作图
1.如图界面左边为空气,右边为玻璃,一束光从空气射向玻璃,图中已画出折射光线,请作出入射光线和反射光线.
题型四、探究光的折射规律
1.探究光的折射规律:
(1)实验装置
实验主要器材:)量角器、可转折光屏(作用:探究折射光线和入射光线是否在同一平面内);
实验在较暗的环境下进行;
验证光路是否可逆(将光沿着FO射入,若观察到折射光线沿OE射出,说明折射现象中光路 ;
改变入射角大小,多次测量的目的(使实验结论更具有普遍性);
实验结论:
a:光从空气斜射入水中或其他介质中时, 折射光线向法线方向偏折,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
b:当入射角增大时,折射角也 。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变,即折射角为 度。
课后练习
1.人看到水池里的月亮和鱼的像,它们的形成分别是哪种现象( )
A.都是折射现象 B.都是反射现象
C.前者是折射现象,后者是反射现象 D.前者是反射现象,后者是折射现象
2.光从空气斜射到水中,若入射光线与法线的夹角为50°,则折射角应为 ( )
A.小于50° B.等于50° C.大于50° D.等于100°
3.如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射,其光路如图所示,则下列判断正确的是( )
A.AO是入射光线,入射角为67.5° B.AO是入射光线,反射角为45°
C.CO是入射光线,折射角为22.5° D.CO是入射光线,反射角为45°
4.岸上的人观察到的下列现象中,属于光的折射的是( )
A.水中月 B.水中楼的倒影 C.水中的鱼 D.水中彩霞
5.小明仔细观察了如图所示的光路图,总结出以下几条结论,其中不正确的是( )
A.光在同一种均匀介质中沿直线传播
B.光发生反射时,反射角等于入射角
C.光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角
D.光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角
6.2014年2月6日,厦门鼓浪屿出现“海市蜃楼”奇观,一座“仙山”悬浮在空中,山脉清晰,如图.这一奇观是由于光的 ________ 现象形成,所看到的“仙山”是 _________ 像(选填“实”或“虚”)。
7.香城泉都,万国咸宁,缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线.各式现代建筑依河矗立,充满时代气息,如图所示.建筑物在河中的“倒影”是由光的_________所形成的虚 像,这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为有一部分光发生_________进入了水中。
8.如图中的场景可以用一句话来概括——潭清疑水浅.岸上的人能看到河底,是光从
传播到 中;感觉河水并不深是因为光在传播过程中发生了 现象。
9.如图所示,一束光从空气射向玻璃,在两介质的界面上同时发生反射和折射的现象,其中折射光线是______,反射角等于________,分界面的________侧是玻璃.
10.如图为一束光AO从水中斜射入空气中,请画出折射光线的大致方向。
11.如图所示,一束光射向玻璃砖并穿过玻璃砖,画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。
12.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 度。
13.某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律,在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成,其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线,其中光屏 F可绕直径NOM在水平面内前后折转。
(1)实验时,先让光屏E和F位于同一平面内,一束光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束。该小组同学将光屏F向后折转一定角度,则在光屏F上
(选填“能”或“不能”)看到折射光线,这说明折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)将光屏F调至与光屏E在同一平面内,保持入射点O不变,多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,该小组同学将测量结果记录在下表中。
①分析数据得出的结论是: 。(写出一条即可)
②当光从空气中垂直射入水面时,折射角等于 度。
该小组同学在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时,可看到折射光线沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中,光路是 的。
为了更清晰地观察水中的光路,可以采用在 的方法.
同一小组的小倩在做光的折射实验时,将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中,如图乙所示。分析实验现象可知,不同介质对光的折射本领是 (选填“不同”或“相同”)的,水对光的折射本领 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃对光的折射本领。