第四节光的折射知识点

第四节光的折射【基础知识】1、光的折射及条件用激光手电将一束光斜射入水中，我们会发现这束光在空气与水的交界面上发生了弯折，如图所示。我们把光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。这里要注意三点：（）发生折射的条件：光必须是“斜射”，因为当光线垂直入射时，光传播方向不变，不发生折射；（）发生折射时的两种介质是任意的，不一定必须有空气，如从不中斜入玻璃中或从玻璃斜射入水中，都要发生折射；（）即使是同种介质，这种介质不均匀也会发生折射，这一点需特别注意。【例】小王早上去买油条，他在炸油条的锅前，透过油烟看到周围的景物在晃动，请您帮小王分析产生这种现象的原因。油锅上方的空气由于受热发生了变化，不再是均匀介质使油锅周围的景物反射的光线在进入人眼前发生折射，折射光线的方向时时发生变化，使折射光线摇摆不定，所以人们看到的景物在晃动。2、光的折射规律光的折射规律是理解透镜作用的基础，同时又是解释日常生活中许多现象的基础，是光学的重要规律之一。要学好这部分知识，可从以下几个方面入手：（）做好探究实验，认真观察分析。（）弄清一点（入射点）、二角（折射角、入射角）、三线（法线、入射光线、折射光线）的含义。注意：折射角是折射光线与法线的夹角；法线既是界面的垂线，又是在作图时画入射角和折射角的参照标准。（）记住并理解折射规律的内容：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、入射光线、法线在同一平面内；折射光线、入射光线分居在法线两侧；在折射现象中光路是可逆的图1图2图3（）几点说明：折射角随入射角的增大而增大，但不成正比关系；叙述规律时应先说折射后说入射；当光线垂直入射界面时，由于传播方向不发生改变，此时入射光线、折射光线、反射光线、法线“四线合一”，入射角反射角折射角00；如图3无论光从空气中斜射入水中或其它介质中，还是光从水中或其他介质中斜入空气中，在空气中和角大于在其他介质中的角【例2】如图所示，人眼在处河里处有一条鱼，现若使处激光电筒的激光束能照射到鱼上，则激光束应对着射出（填“点”、“点上方”或“点下方”）。3、折射为什么使池水变浅如图5所示，从点任意发出两束射向水面的光，在水面发生折射，折射光线射入人眼，人凭经验感觉光是沿直线传播的，所以他感觉是水面下一点/在发光。由于这是折射光线反向延长形成的，所以是虚像，而且可以看出，像的位置比物体的实际位置要高。池底可以看成有很多这样的点组成，每一个点像的位置都比实际位置高，所以整个池底看起来变浅。根据光路的可逆性，若从水中去观察岸上的物体则正好出现相反的现象，水面上的点位置将会升高。如图7所示。例如跳水运动员在水下观察跳台，就会感到跳台比实际的位置要高。图5因此我们可以得出结论：从岸上看水里的物体，物体变浅了；从水中看岸上的物体，物体变高了。都是看到升高了的虚像。图6图7【例3】在玻璃杯里放一枚硬币，眼睛刚好看不到，如图8甲所示，逐渐向杯中加水，保持眼睛和杯子的位置不变，下列说法正确的是（）、注水后仍看不到硬币、随着水增多，人眼可以看到硬币，且感到硬币逐渐降低、随着水增多，人眼可以看到硬币，且感到硬币逐渐升高、无法判断图84、光的反射和折射有什么异同相同点：当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生光的反射和折射；反射光线、折射光线都和对应的入射光线在同一平面内且分居法线两侧，即反射光线与入射光线都在法线的同侧；反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随它的减小而减小；在反射和折射中，光路是可逆的。不同点：反射光线与对应的入射光线在同种介质中，折射光线与对应的入射光线在不同介质中；反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角一般不相等，其大小关系跟光是从空气射入其它介质，还是从其它介质射入空气有关。只有当光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于00。【例4】一束光在玻璃和空气的界面上发生反射和折射时，它们的光路图如图9所示，AON=350,CON=400,BOM/=500。则其中是界面，侧是玻璃，是入射光线，是反射光线，是折射光线。解：；右；解此类问题的规律是：从反射角等于入射角入手找到法线，如，则是法线，从而找出界面；根据折射光线与入射光线分居在法线两侧找出入射光线，从而找出入射角和折射角；根据折射角和入射角的关系确定哪侧是空气，依据是空气中的角较大，从而得知另一种介质在哪一侧。【知识应用】1、磨砂玻璃与透明玻璃的区别磨砂玻璃有一面粗糙不平，所以它又叫毛玻璃。毛玻璃与普通玻璃的区别是：既可以透光，隔着它又看不清发光的物体。因此浴室、卫生间等处的门窗上安装了毛玻璃，可使室内的光线充足，而室外的人却看不到室内。毛玻璃为什么会有这种性质呢？如果浴室安装毛玻璃，粗糙面向里还是向外呢？光线穿进和穿出玻璃都要发生折射，如果玻璃的两个面都是平滑的，两次折射都很有规则，我们隔着玻璃就可以看到发光物体。而毛玻璃一面不光滑，它使经过的光线无规则地散乱开来，所以隔着玻璃就看不清物体了。如果在毛玻璃粗糙的一面沾上水，表面就会变得光滑，隔着它就可以看到物体了，所以浴室安装毛玻璃时应使光滑面向里，粗糙面向外。2、利用光的折射的知识解释日常生活中的一些现象【例5】用学过的知识解释海面上出现的海市蜃楼现象海市蜃楼是因为空气疏密不均匀使光线发生折射造成的。夏天海面附近的温度比高空低，由于热胀冷缩，上层的空气比海面附近的空气稀疏。远处物体反射的太阳光，在射向空气的过程中，由于空气疏密程度发生变化而改变方向，逐渐向地面弯曲，并进入观察者的眼睛，逆着光线看去，就觉得好像是从海面上空的物体射来的，因此就会出现诸如建筑群、城区道路、 “天人天马”等变幻莫测的画面。【例6】细心的人在秋高气爽的秋夜，会发现星光总是闪烁不定的，你能知道这究竟是为什么吗？星光闪烁，并不是星体本身所发的光在闪动，而是由于大气层的疏密不均匀又经常发生变化而导致。从远处恒星发来的光进入地球大气层后，折射光线的方向日记时时刻刻发生变化，使折射光线摇摆不定，所以看到的 “星光”在不停地闪烁。当大气中的水气含量较多时