一、光的折射
1.定义:光从一种透明物质斜射入另一种透明物质时,光的传播方向会发生改变。
(当光垂直入射到界面时,传播方向不变)
2.光的折射定律:
①光折射时,入射光线、折射光线、法线在同一平面内;
②折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
③光从空气斜射入水或其他透明物质时,折射角小于入射角;
(γ < α)
④当光从其他透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角。 (γ > α)
3.光的折射引起的错觉
例1.如图所示,光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象,其中 是法线, 是界面, 是入射光线, 是反射光线, 是折射光线, 是入射角, 是折射角, 是水。
例2.将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从右边俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是左图中的哪一个( )
例3.将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
例4.古诗中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的?????? 现象;“池水映明月”说的就是光的?????? 现象.“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生?????? 而成的像,此时太阳的实际位置是图中的??????? (选“甲”或“乙”).
1.如图光路中( )
A.CO是入射光线,NO是法线 B.AO是入射光线,MN是法线
C.AO是入射光线,PO是法线 D.CO是入射光线,PQ是法线
2.如图光线从水中射入空气,反射光线OA与水面之间的夹角为60°。关于入射角α、折射光线与水面之间的夹角β的说法正确的是( )
A.α=30°,β<60° B.α=60°,β>30°
C.α=30°,β>60° D.α=60°,β<30°
3.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不到硬币(如图甲所示)。人位置不变,往茶杯中倒入一些水后,又能看到硬币了(如图乙所示),这主要是由于( )
A.光的直线传播 B.光的折射 C.光的反射 D.凸透镜成像
4.把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯里,从正面看过去的情形和图中哪个图相符( )
5.小明在仔细观察了右图所示的光路图,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,折射角小于入射角
D.光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角
6.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( ? )
? A.?入射角等于30° ? B.?折射角等于50°
? C.?NN'是界面 D.?MM’的右边是玻璃
7.叉鱼时,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼,S表示鱼,S′表示鱼的像,如图所示,光路正确规范的是(?? )
8.如上图所示,在杯中A处有一发光点,发出一束光,在杯壁B处形成一光斑,当向杯中加水时,下列说法正确的是(?? )
? A.?水面至CD处时,光斑仍在B处
? B.?水面至CD处时,光斑移至B处的上方
C.?水面至EF处时,光斑仍在B处
? D.?水面至EF处时,光斑移至B的上方
9.如图所示,水槽壁上的光源S发出一束激光射到空水槽底部的O点,形成一个光斑,向水槽中沿水槽壁缓慢注入水到A水位的过程中,折射角__________(选填“增大”、“不变”或“减小”),继续向水槽中注水直到注满水,注水的整个过程中,水槽底部光斑移动的情况是__________。
10.如图所示MN是空气和玻璃的分界面,一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象,则入射角为__________(填度数)、折射角为__________(填度数)、MN的右方是__________(选填“空气”或“玻璃”)物质。
11.完成下列光路图。
(1)如下左图所示,AO为入射光线,O为入射点。根据光的折射特点在图中画出折射光线的大致位置,并用字母θ表示折射角。
(2)如下中图,一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入,并从玻璃砖AC面射出.请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光路。
(3)将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如下右图所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
1.以下四种现象中,属于光的折射现象的是( )
A.树木在水中形成的倒影
B.用遥控器对着墙壁也能控制电视
C.沙漠中形成的“海市蜃楼”
D.太阳光下人和物体的影子
2.在河岸上用手电筒照向平静的河面,进入水中的光(?? ? )
A. 速度变小,光路向下弯折 ??? B. 速度变小,光路向上弯折
C. 速度大小,传播方向都不变 ? D. 速度变小,传播方向不变
3.如图所示,水池的宽度为L,在水池右侧距离池底高度H处有一激光束,水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H。现向水池内注水,水面匀速上升,则光斑(?? )
A.匀速向右移动,且移动速度小于水面上升速度
B.匀速向右移动,且移动速度大于水面上升速度
C.减速向右移动,但速度始终大于水面上升速度
D.加速向右移动,但速度始终小于水面上升速度??
4.两块完全相同的平行玻璃砖相互垂直放置.如图一束单色光从左侧水平射入左侧玻璃砖,从右侧射出,则出射光线与入射光线( )
A.平行 B.不平行向上偏折 C.不平行向下偏折 D.都有可能
5.如图为一个半圆柱状的透明玻璃,EF线段为其横截面半圆形的直径,O点为半圆柱的圆心.若有一条光线HO自空气中射入此玻璃柱,入射点为O点.则下列光折射路径正确的是( )
B. C. D.
6.如图所示,S为光源,它发出的一条入射光线射到竖直放置的平面镜上发生反射,进入水中又折射.请作出S在平面镜中所成的像S′以及该光线在平面镜上的反射光线和进入水中的折射光线的大致方向.
7.完成下列折射光路.
8.如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的 侧,折射角的大小是 ,此过程中还有部分发生了反射,反射角的大小是 。
9.小明通过实验研究光从水中射入空气中的现象,如图是他根据实验现象画的光路图.改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大.你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是 你猜想的依据是 .
10.如图(a)所示,直线AB是光滑木板与棉布的分界线(木板与棉布处在同一水平面上),然后使一个小线轴(如缝纫机上的线轴)沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动,可以看到,线轴在棉布上滚动的方向发生了改变.如图(b)所示,一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.
(1)由图(a)可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时,其速度的大小将 (变小/不变/变大),此时乙轮速度的大小将 (变小/不变/变大)
(2)从图(a)、(b)两种类似现象可知,光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是 .
(3)光从玻璃斜射入水中时,折射角 入射角 (填大于,小于,等于)
参考答案
例1.MM′;NN′;OB;OA;∠COM′;NN′的左侧;
例2.D
例3.
例4.折射;反射;折射;乙
1.D 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C
9.不变;先向O点左侧移动,后回到O点不动
10.60°? 45°? 空气
11.略
1.C 2.A 3.A 4.A
5.A
6.
7.
8.左;35°;60°
9.折射光线消失;折射角随入射角增大而增大,但折射角先增大到90°
10.(1)变小;不变.(2)光在两种介质中传播的速度不同.(3)大于.