第四章 光的世界
第4节 光的折射
1.了解光的折射现象,知道折射光线、折射角的含义,通过实验探究了解光折射时的特点。
2.知道光在发生折射时,光路是可逆的。
3.能够利用所学知识解释生活中的折射现象。
你见过下面的现象吗?你知道为什么吗?
筷子“折断”了
让硬币出现
点击画面播放
N
光在同种均匀介质中沿直线传播
遇到界面时会发生反射
知识点一:光的折射
如果光从一种介质进入另一种介质,情况又会怎样呢?
让一束光从空气斜射入水中,观察光束在空气中和水中的径迹。
思考
光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生偏折,这种现象叫做光的折射。
光的折射有关名词
M
N
入射角
折射角
折射光线
入射光线
空气
水
法线
法线:过入射点和界面(两种介质的分界面)垂直的直线。
入射角:入射光线与法线的夹角。
折射角:折射光线与法线的夹角。
界面
i
γ
光的反射中“一点”、“两角” “三线”指的是什么?
在光的折射中又分别指的是什么呢?
“一点”:入射点
“两角”:反射角和入射角
“三线”:反射光线、入射光线和法线
想一想
折射中的“一点”、“两角” 、“三线”
三线
入射光线(AO)
法线(NM)
折射光线(OB)
两角
入射角i
折射角γ
一点:入射点(O)
O
A
B
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?
光反射时遵循反射定律,光的折射是否也有一定规律呢?
知识点二:光的折射特点
演示实验
光的折射特点
1.让一束光从空气斜射入玻璃中,观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系,比较折射角和入射角的大小,并描画出光在空气和玻璃中的传播径迹。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的结论
【实验步骤】
2.让一束光垂直于空气与玻璃的界面射入玻璃中,观察折射情况。
3.让一束光逆着原折射光的方向从玻璃斜射入空气中,观察折射情况。
点击画面播放
【实验分析】
结论:折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
1.向后翻折折射光线所在平面的纸板,折射光线消失。
结论:折射光线、入射光线分居法线两侧。
2.多次改变入射光线的位置,观察折射光线的位置。
3.光线从空气斜射向玻璃中时,多次改变入射光线的位置,记录折射角和入射角的大小。再将光线从玻璃斜射向空气,重复上述操作。
光从空气斜射入玻璃砖中
光从玻璃砖斜射入空气中
折射角小于入射角
折射角大于入射角
4.入射光线垂直射向界面时,记录折射角的大小。
结论:光线垂直射入时另一种介质中,光的传播方向不变。
5. 让光线逆着折射光线的方向射向界面,观察折射光线的方向。
结论:光路可逆。
【分析归纳】
(1)三线共面:_____光线、_____光线和___线都在同一平面内。
(2)两线分居:_____光线、_____光线分居法线两侧。
(3)两角关系:
①光从空气斜射入玻璃或其他介质中时,折射角_____入射角。
②光从玻璃等介质斜射入空气中时,折射角_____入射角。
③入射角增大时,折射角会随着_____。
④光从空气垂直射入玻璃或其他介质中时,传播方向_____。
(4)在折射现象中,光路_____。
折射
折射
入射
法
入射
小于
大于
增大
不变
可逆
3.(1)光从玻璃砖斜射向空气中,折射角大于入射角;
1.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)光垂直射入时,传播方向不变。
4.在光的折射中光路是可逆的。
(2)光从空气斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角;
(空气中的角总是大角)
2.折射光线和入射光线分居在法线两侧。
(三线共面)
(两线分居)
(光路可逆)
【实验结论】
光反射时
反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
反射角等于入射角。
光在反射时,光路是可逆的。
折射
折射
折射
折射
?
?
?
对比与思考
√
√
×
折射
?
√
光的折射作图
【点击画面播放视频】
画出光线进入水中的大致方向
画出光线进入空气中的大致方向
∟
∟
A
1.小猫为什么叉不到鱼
从A射出的两条光线经折射后进入猫的眼睛,由于光沿直线传播的经验,猫逆着折射光看去,觉得光是从A′射出的,因此猫看到的是A升高的虚像A′。
A′
小猫要沿着鱼的下方才能叉到鱼
知识点三:由折射形成的奇异现象
讨论交流
水
空气
2.筷子弯折的原因
插入水中的筷子会向___偏折
上
水
空气
3.河旁暖树却参天
在水中看到的岸边的树会比实际___
高
4.海市蜃楼
海市蜃楼的成因
【点击画面播放视频】
光的折射
现象:光从一种介质斜射入另一种介质时,光路发生了偏折
规律
①折射光线、入射光线和法线在同一平面内
②折射光线和入射光线分居法线两则
③当光从空气斜射入水或玻璃时,折射角小于入射角
④当光垂直入射到介质表面时,传播方向不改变
⑤在折射时光路是可逆的
应用:1.池水变浅 2.筷子变弯 3.海市蜃楼
1.如图所示,正确表示光从空气斜射入水中的是( )
C
2.当光线垂直入射时, 不改变,这时入射角是 度,
折射角是____度。
传播方向
0
0
A
B
C
D
空气
水
空气
空气
空气
水
水
水
3.下列各现象中,属于光的折射现象的是( )
A.我们能从不同方向看见本身不发光的物体
B.人站在湖边看到湖中的鱼
C.黑板某部分“反光”看不清上面的字.
D.夜晚,在路灯下出现人的影子
B
4.下列现象中,不属于光的折射现象的是( )
A.盛了水的碗,看上去碗底变浅了
B.晴天看见“白云”在水中飘动
C.一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了
D.清晨,看见初升的太阳
B
5.当光穿过下面的一块玻璃时,光将会怎样传播呢?画出光路图。
∟
∟