光的折射
光的折射总结
★光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
特性:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光线则进入到另一种介质中。
由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
在折射现象中,光路是可逆的。
注意:在两种介质的分界处,不仅会发生折射,也发生反射,例如在水中,部分光线会反射回去,部分光线会进入水中。
反射光线光速与入射光线相同,折射光线光速与入射光线不相同。
定律1、折射光线和入射光线分居法线两侧(法线居中,与界面垂直)2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(三线两点一面)3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射角(折射率大的一方)小于入射角(折射率小的一方)(不能反着说);(在真空中的角总是大的,其次是空气,注:不能在考试填空题中使用)折射率玻璃'入射角反射角折射角的表示4、当光线从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(以上两条总结为:谁快谁大。
即为光线在哪种物质中传播的速度快,那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角,在真空中的角度总是最大的)5、在相同的条件下,折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)6、折射光线与法线的夹角,叫折射角。
7、光从空气斜射入水中或其他介质时(真空除外),折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
8、光从空气垂直射入水中或其他介质时,传播方向不变。
P.S.:1、光垂直射向介质表面时(折射光线、法线和入射光线在同一直线上),传播方向不变,但光的传播速度改变。
2、在光的折射现象中,光路是可逆的。
3、不同介质对光的折射程度是不同的。
气体〉液体〉固体(折射角度){介质密度大的角度小于介质密度小的角度}4、光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时,折射的程度与后者分析的折射率有关。
5、光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折。
光的折射
1、往盆里倒水,会看到盆底的深度变( ), 潜水员从水下观 浅
察岸边的树,看到的树变( )
高
2、在平静的湖水中看到“鱼儿在水中游”的景观,看到 的鱼和云实际上 ( ) D
A、云是虚像,鱼是实物 B、云是实象,鱼是虚像 C、云和鱼都是实像 D、云和鱼都是虚像
3.如图所示,是光在空 气和玻璃两种介质中传播 的路线,其中________ 是 BO 入射光线,________ 是反 OA 射光线,________ OC 是折射 600 , 光线,反射角为________ 折射角为________ 350 , 左 边是空气,_____ 右 边 _____ 是玻璃。
法线
i 空气 空气 水 ﹀ r’ 水
法线
i
法线
i
空气
﹀ r’
﹀ r’
水
生活中的折射现象 我们在水面上看到鱼的虚像,水中鱼的实际位置 比看上去的要深。
池清疑水浅,为什么池水看起来比实际浅?
看到河床升高了的虚像。
A′ A
潜水员从水中看岸上高楼
看到高楼向上升 高了的虚像。
虚 像
高 楼
河水
结论 : 岸上看水里物体,物体升高;水中看岸上物体,物体 升高. 都是看到了升高的虚像.
光的折射中光路是可逆的。
空气
水
o
空气中的角大于水、玻璃等介质中的角。
N
A
N
C
大 空气 水
O
大
O
小
A
小
反映光从玻璃斜射入空气中的是( C )
空气 玻璃
A
空气 玻璃
B
空气 玻璃
C
空气 玻璃
D
1、在光的折射现象中,当入射光线靠近法线时,入 射角 减小,折射光线 靠近法线,折射角也 减小。当入 射光线远离法线时,入射角 增大 ,折射光线也 远离 法线,折射角 增大 。
光的折射讲义
光的折射【知识点】1、光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;当光从空气斜射如水中时,折射光线偏向发线,折射角小于入射角;当光从水斜射如空气中时,折射光线偏离法线,折射角大于入射角;当光垂直入射时,传播方向不变;折射角随入射角的改变而改变.3、折射时看到的像是虚像,且虚像总是在实像的正上方.【典型例题】例1、(定义)的光路图中,能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象是()练习1、如图所示,一束激光沿________射到空水槽底部O点,形成一个光斑。
向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的________(填“左"或“右”)侧;继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
练习2、如图所示,将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。
这是因为()A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射 B。
光在空气和水的分界面发生了漫反射C.光从空气射入水中,传播方向不变D.光从水射入空气中,传播方向改变例2、(折射规律)岸上的人看见水中的鱼的位置比实际位置变_______(填“深”或“浅”),水中的潜水员看岸上的路灯的位置比实际位置偏_______(填“高”或“低”),都是由于光的__________的缘故。
练习1、去年暑假,小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼.如图所示,小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷,总是叉不到鱼。
如图所示的四幅光路图中,能正确说明叉不到鱼的原因的是()练习2、潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了.如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因().A B C D练习3、“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。
如图所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图a所示.大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。
光的折射现象
光的折射现象光是一种电磁波,当它从一种介质进入另一种介质时,它会发生折射现象。
折射是光线改变传播方向的过程,这种现象可以通过斯涅尔定律来描述。
在本文中,我们将探讨光的折射现象及其相关原理。
一、斯涅尔定律斯涅尔定律是描述光线折射现象的基本法则,它可以简洁地表达为:入射光线、折射光线和法线三者在同一平面上,入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
数学表达式如下:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁是入射角,θ₂是折射角。
二、折射的原理光线的折射是由于光在两种介质中传播速度不同而引起的。
当光从一种介质进入另一种介质时,由于介质的性质不同,光的传播速度也会发生改变。
这种改变导致了光线的折射现象。
折射现象可以从波的角度解释。
当光从一种介质进入另一种介质时,光的波长保持不变,但速度改变导致波前形状改变。
根据波前的形状改变和介质的不同性质,光线的传播方向就会发生改变。
三、光的折射与光的速度根据折射原理,光在不同介质中的传播速度决定了它的折射现象。
当光从光密介质(如玻璃)进入到光疏介质(如空气)时,由于光在光疏介质中的传播速度较快,所以它会向法线一侧偏折。
反之,当光从光疏介质进入光密介质时,它会向法线一侧偏折。
这种偏折使得光线在两种介质的交界面上发生折射。
四、折射率与介质性质折射率是一个衡量介质对光的折射程度的物理量。
它是描述光在某种介质中传播速度与真空中传播速度之比的比值。
不同介质的折射率一般不同,这是由于介质的物理性质所决定的。
常见的介质如空气、水、玻璃等都有不同的折射率。
例如,光在真空中的折射率近似为1,而在玻璃中的折射率通常大于1。
折射率的差异使得光线在不同的介质中传播具有不同的速度和方向。
五、应用:折射在光学设备中的应用光的折射现象在光学设备中具有广泛的应用。
例如,在透镜中,通过调节曲率和折射率,可以使光线聚焦或发散,从而实现光学成像。
透镜的设计和制造需要考虑光的折射现象,以充分利用光的特性。
光的折射定律
光的折射定律光的折射定律是描述光在不同介质中传播时的偏离规律。
这个定律主要由荷兰科学家威廉·斯内尔发现,并于1621年被公开发表。
光的折射定律是光学中的基本原理之一,对于理解光的传播和折射现象具有重要意义。
一、光的折射定律的表述光的折射定律可以通过下面这个简单的表达式来描述:\[ \frac {\sin \theta_1}{\sin \theta_2} = \frac {v_1}{v_2}\]其中,\( \theta_1 \)为光线与法线的夹角,\( \theta_2 \)为折射光线与法线的夹角,\( v_1 \)为入射介质中的光速,\( v_2 \)为折射介质中的光速。
二、折射角与入射角的关系从光的折射定律的表述可以看出,折射角与入射角之间存在一定的关系。
当光从一种介质到另一种介质中传播时,它会发生偏折,即改变传播方向。
根据折射定律,当光由光密度较小的介质入射到光密度较大的介质中时,折射角度会减小;而当光由光密度较大的介质入射到光密度较小的介质中时,折射角度会增大。
这一现象可以通过实验来验证。
我们可以通过将光线从空气射入水中,观察到光线会发生偏折并改变传播方向。
在实验中,我们可以通过测量入射角和折射角的大小来验证光的折射定律。
三、实际应用光的折射定律在日常生活中有许多实际应用。
以下是其中几个例子:1. 棱镜:光的折射定律使得棱镜可以将光按照不同的波长分解成光谱。
这使得我们能够看到七彩的虹光。
2. 透镜:透镜的使用基于光的折射定律。
凸透镜和凹透镜可以将光线聚焦或发散,从而实现放大或缩小的效果。
这就是我们使用放大镜和望远镜的原理。
3. 光纤通信:光纤通信利用了光的折射特性。
光纤可以使光信号沿着光纤的路径传输,减少了信号损失,并实现了高速率和长距离的传输。
这是现代通信技术中不可或缺的一部分。
4. 显微镜:显微镜利用光的折射定律来观察微小的物体。
光线在样品中的折射和散射现象使得我们能够看到被放大的图像。
光的折射
O
解: ①光在圆柱体中的传播速度
v c n 3 10 m/s
8
②设光线PC经折射后经过B点,光路图如图所示
由折射定律有:
sin sin n 3
①
又由几何关系有: 2
解①②得
60
②
P
3 cm
α
C
β
光线PC离直线AB的距离
CD R sin 10
r=8cm,h=6cm,H=24cm,R=26cm,求水的折 射率.
S
h H
r
解:
根据光路图,可知
r r h
2 2
sin 1
2
8 8 6
2
0 .8
sin 2
Rr (Rr ) H
2 2
18
sin 1 sin 2
18
2
0 .6
2
24
由折射定律得
得 n 4 3
n
h
2
1
S
r
H
042.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(一)13(2) 13. (供选修3-4考生作答) (2)如图所示,己知平行玻璃砖的折射率,厚度 为d.入射光线AO以入射角i=60°射到玻璃砖的上 表面,经玻璃砖折射从下表面射出,出射光线与
入射光线平行,求两平行光线间距离.(结果可用
光 的 折 射
一、光的折射定律 (1)折射光线在入射光线和法线所在的平面上, 折 射光线和入射光线分居在法线的两侧, (2)入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数
sin i sin n
折射定律的各种表达形式: n sin 2 v sin (θ 1为入、折射角中的较大者) 在光的折射现象中,光路也是可逆的。 二、 折射率: (1)光从真空射入某种介质时,入射角的正弦 跟折射角的正弦之比 sin i n
光的折射介绍
光的折射介绍
光的折射是指光从一个介质斜射入另一种介质时,由于速度的改变,传播方向发生改变,光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
这个现象是由光的波动性质所导致的。
折射现象的特点包括:
1.当光线从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线偏离原直线方向。
2.折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
3.折射角正弦与入射角正弦之比为常数,这个常数称为折射率。
4.当光线从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角;反之,折射角则大于入
射角。
5.在两种介质的交界处,不仅会发生折射,同时也发生反射。
反射光光速与入射
光相同,折射光速与入射光不同。
6.光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化。
7.光从真空射入介质时,传播方向发生变化,但光速不变。
在实际生活中,光的折射现象有很多应用,比如光学仪器(眼镜、望远镜、显微镜等)、摄影、光纤通信等。
此外,科学家也可以通过研究光的折射规律来探索和研究物质的光学性质和结构。
光的折射的名词解释
光的折射的名词解释
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时,由于介质的光
密度不同而改变方向的现象。
当光线从光密度较高的介质进入光密度
较低的介质时,会发生向法线方向弯曲的折射。
折射现象可以通过折
射定律来解释,即入射光线、折射光线和法线所在的平面满足一定的
关系。
光的折射在日常生活中常见,如在水中看到的物体会显得折断,这是因为光线在水与空气之间发生了折射引起的。
光的折射在光学、
物理等领域有着广泛的应用,例如透镜和棱镜等光学仪器的设计与制
造中都需要考虑光的折射现象。
光的折射总结归纳
光的折射总结归纳光线在不同介质中传播时会发生折射现象,这是由于光速在不同介质中的传播速度不同引起的。
本文将对光的折射进行总结归纳,包括折射定律、光的折射角和入射角之间的关系、光的折射现象以及光的折射的应用等方面。
1. 折射定律折射定律是描述光线在两种介质交界面上的折射关系的定律。
它由斯涅尔(Snell)在17世纪提出,并经验性地总结为如下公式:n1sinθ1 = n2sinθ2其中,n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角。
该定律表明入射角和折射角的正弦值在两种介质中的折射率之比保持不变。
2. 光的折射角和入射角之间的关系根据折射定律,可以得出光的折射角和入射角之间的关系。
当光从光疏介质(折射率较小)射向光密介质(折射率较大)时,入射角较大的光线向交界面法线弯曲,折射角较小;而入射角较小时则相反,折射角较大。
这一关系可以用来解释折射现象的变化规律。
3. 光的折射现象光的折射现象包括了光从一种介质射向另一种介质时的折射、反射和全反射等现象。
当光从光疏介质射向光密介质,并且入射角大于临界角时,光线会发生全反射,完全沿原介质传播方向反射回去。
这在光纤通信中得到了广泛应用。
4. 光的折射的应用光的折射在生活和科技中有着广泛的应用。
其中,光学器件如透镜、棱镜、光纤等都利用了光的折射特性进行设计和制造。
透镜的折射原理使得我们能够通过调整透镜的形状来实现对光线的聚焦和散焦,从而实现放大或缩小的效果。
而棱镜则能够通过折射和反射使得光线发生不同的偏转,实现光谱分析和光学仪器的设计。
此外,光纤通信是利用光的折射和全反射原理进行信息传输的重要技术。
光纤作为一种传输介质,能够将光信号传输得更远,并且信号传输的速度更快,抗干扰性能更强。
总结归纳:光的折射定律是描述光线在两种介质交界面上折射关系的定律。
光的折射角和入射角之间的关系符合折射定律,入射角和折射角的正弦值在两种介质折射率之间的比保持不变。
光的折射现象包括折射、反射和全反射等,在光学器件和光纤通信等领域得到了广泛应用。
光的折射现象
光的折射现象光的折射现象,是指光在不同介质间传播时发生的方向偏折现象。
当光从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的光密度不同,光的速度改变,从而导致光线的传播方向发生改变。
在自然界中,我们经常能够观察到光的折射现象,例如阳光透过水面照射到底部的岩石上,光线就会发生明显的偏折。
1. 光的折射定律光的折射现象是按照一定的规律进行的,即光的折射定律。
光的折射定律由斯内尔定律(也称为折射定律)描述,它可以用以下公式表示:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别是两个介质的折射率,θ₁和θ₂分别是入射光线和折射光线与法线的夹角。
根据这个定律,我们可以得出以下几个特点:- 当光从光密度较小的介质(如空气)进入光密度较大的介质(如玻璃)时,光线向法线所在的方向偏折;- 当光从光密度较大的介质进入光密度较小的介质时,光线离开法线所在的方向偏折;- 入射角和折射角之间的正弦值与两个介质的折射率成正比。
2. 折射率折射率是描述介质对光的折射现象的量度,一般用字母n表示。
折射率是一个与介质有关的物理量,不同的介质具有不同的折射率。
折射率越大,光在该介质中传播的速度就越慢。
常见介质的折射率:- 真空:n = 1- 空气:n ≈ 1- 水:n ≈ 1.33- 玻璃:n ≈ 1.5 - 1.9- 钻石:n ≈ 2.43. 光的折射现象的应用光的折射现象不仅仅是一种自然现象,还有许多实际应用。
以下是一些常见的应用:3.1 折射望远镜折射望远镜是利用光的折射原理来成像的光学仪器。
它利用透镜将聚光到一点的光线折射并聚焦到观察者的眼睛或摄像机上,从而可以观察到更远处的景象。
3.2 照相机和眼睛照相机和眼睛的成像原理也是基于光的折射现象。
透过透镜和眼球的角膜,光线会发生折射和聚焦,形成清晰的图像在感光片或视网膜上。
3.3 折射屏折射屏是一种在光学投影仪或电子显示器上使用的屏幕。
它通过具有特定形状的表面,使投射到屏幕上的光线发生折射,从而提高显示效果和观看角度。
光的折射和反射现象
光的折射和反射现象光的折射和反射现象是光学中的基础概念,对我们理解光的传播和如何看到物体起着重要作用。
本文将对光的折射和反射现象进行详细的解析和说明。
一、光的折射现象当光从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的光密度不同,光束方向会发生变化,这种现象称为光的折射。
折射现象可以用斯涅尔定律来描述,该定律表明光线在两个介质间的传播路径和入射角度与折射角度之间存在一定的关系。
斯涅尔定律可以用以下公式表示:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别代表两个介质的光密度,θ₁和θ₂分别代表入射角和折射角。
光的折射现象在日常生活中随处可见,比如当光线从空气进入水中时,光线会被折射而改变方向,这是我们看到水中物体似乎偏移了位置的原因。
二、光的反射现象光的反射是指光束遇到一个表面后,从该表面返回原来的介质的现象。
光线被反射的角度与入射角度相等,并且都位于同一平面上,这是根据反射定律得出的结果。
反射定律可以用以下公式表示:θ₁ = θ₂其中,θ₁和θ₂分别代表入射角和反射角。
光的反射现象使我们能够看到物体,因为当光线照射到物体表面时,一部分光被物体吸收,而另一部分光被反射,进入我们的眼睛,从而形成图像。
根据光线反射的规律,我们可以通过改变光线入射的角度和介质的性质来改变物体表面的反射率,从而实现光的控制和利用。
三、光的折射和反射的应用光的折射和反射现象在许多领域有广泛的应用,下面介绍其中几个常见的应用。
1. 透镜和光学仪器:透镜是利用光的折射原理制成的光学元件,广泛用于望远镜、显微镜、眼镜等设备中。
通过控制光的折射,透镜可以对光线进行聚焦和分散,从而实现放大或缩小的效果。
2. 光纤通信:光纤是一种能够传输光信号的介质,利用光线在光纤中的全反射现象,可以实现高速的光信号传输。
光纤通信已经成为现代通信网络中重要的传输方式。
3. 光学测量:利用光的折射和反射原理,我们可以测量物体的形状、距离和材料特性等。
例如,通过测量光线在水中的折射角度,可以确定水的折射率和浓度。
物理光的折射
光的折射一、光的折射1.概念光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象称为光的折射现象。
2.光的折射规律①.入射光线:射向界面的光线。
②.折射光线:进入另一种介质的光线。
③.法线:与分界面垂直的虚线。
④.入射角:入射光线与法线的夹角。
⑤.折射角:折射光线与法线的夹角。
折射现象3.光的反射定律与光的折射规律对比①.光的反射定律:反射光线和入射光线在同种介质中,反射角始终等于对应的入射角。
②.光的折射规律:折射光线和入射光线在不同介质中(或同种不均匀的介质中),折射角与对应的入射角一般不相等。
③.相同点:反射光线、折射光线与对应的入射光线、法线在同一平面内;反射光线、折射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧;反射角和折射角都随对应的入射角的变化而变化;光的反射光路和折射光路都是可逆的。
4.生活中光的折射现象生活中常见的折射现象①.光的折射现象实例:光的折射会造成许多光学现象,如水底看起来比实际的浅;斜插入水中的筷子好像在水面处“折断”,向上弯折;玻璃砖下的尺子“错位”;鱼缸中的鱼看起来变大;海市蜃楼等。
②.举例分析光的折射现象:池水看起来会“变浅”,有经验的渔民都知道,在叉鱼时,只有瞄准鱼的下方,才能把鱼叉到。
因此我们可以得出结论:从岸上看水里的物体和从水里看岸上的物体相同,都是看到物体升高了的虚像。
5.光的折射定律折射光线与入射光线、法线处在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
6.折射率光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率。
表达式为:n=sini/sinγ。
①.折射率是表示光线从一种介质进入另一种介质时,发生偏折程度的物理量,与入射角i及折射角γ的大小无关。
②.折射率和光在介质中传播的速度有关,当c为真空中光速,v为介质中光速时n=c/v。
式中c=3.0×108m/s,n为介质的折射率,总大于1,故光在介质中的传播速度必小于真空中的光速。
光的折射光的折射定律
光的折射光的折射定律在物理学中,光的折射现象是一种重要的光学现象。
当光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向会发生改变,这种现象被称为光的折射。
光的折射定律描述了光在不同介质中的传播规律,是理解光学现象的基础。
光的折射定律可以用简洁的数学表达式来表示。
设光线从一种介质中射入另一种介质,入射角度为θ₁,折射角度为θ₂,折射率分别为n₁和n₂。
则根据光的折射定律,可以得到如下关系:n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)这个公式表明,在光线由一种介质射入另一种介质时,入射角度和折射角度之间的正弦值比例保持不变,而与介质的折射率有关。
光的折射定律揭示了光在介质之间传播时的基本规律。
根据光的折射定律,我们可以观察到一些重要的现象。
首先是光在从光疏介质射入光密介质时的折射现象。
当光从空气射入水中时,会发现光线发生了弯曲,这是因为水的折射率大于空气,光线被弯曲向法线方向。
这就是我们常见的“看到水中物体变形”的原理。
相同的道理也可以应用于解释彩虹的形成。
彩虹是由太阳光在雨滴中的折射、反射和衍射共同作用形成的大自然奇观。
当太阳光射入空气中的雨滴表面,发生一系列的折射和反射现象,最终形成了七彩的光谱。
此外,光的折射定律还可以应用于透镜和光纤等光学仪器的设计与研究。
透镜是一种能够使光线发生折射并聚焦的物体,其原理正是基于光的折射定律。
光纤则是利用光的折射和全反射来传输光信号的一种技术,广泛应用于通信领域。
总之,光的折射定律是研究光学现象的基础定律之一,它描述了光在介质之间传播时的规律。
通过光的折射定律,我们可以理解和解释许多光学现象,例如光的折射、反射和衍射现象等。
同时,光的折射定律的应用也贯穿于我们日常生活和科学研究的方方面面,为我们带来了许多便利和发现。
在今后的研究中,光的折射定律仍将继续发挥重要的作用,为人们揭示更多关于光的奥秘。
初二物理光的折射
03
在实际应用中,光的折射现象被广泛应用于光学仪器、摄 影等领域。例如,照相机的镜头利用光的折射和反射原理 来调整光线方向和聚焦;望远镜和显微镜也利用光的折射 和反射原理来放大或缩小物体。
全反射与折射的区别与联系
全反射与折射的区别在于,全反射时光线完全被反射 回原介质,没有光透入其他介质;而折射时则有部分 光线透入其他介质。此外,全反射的发生需要一定的 角度条件,而折射则在不同角度下都有可能发生。
全反射是指光线在一定条件下完全被反射回原介质的 现象,而折射则是光线从一个介质斜射入另一个介质 时发生方向偏折的现象。全反射和折射都是光的传播 过程中发生的方向变化现象。
全反射和折射之间也存在一定的联系。当光线从光密 介质射入光疏介质时,如果入射角大于临界角,就会 发生全反射现象。此时,光线完全被反射回原介质, 不再进入其他介质。因此,全反射可以看做是折射的 一种特殊情况。
斯涅尔公式是用来计算折射角的公式,其形式为:n1 * sin(入射角) = n2 * sin(折射 角),其中n1和n2分别为两种介质的折射率。
菲涅尔公式则考虑了光在不同介质界面上的反射和透射现象,可以用来描述光的全 反射和干涉等现象。
03
光的折射实验
折射实验的目的
探究光在不同介质中 的折射现象。
折射率是描述介质对光折射能力的物理量,不同介质的折射率不同。光在真空中 的传播速度最快,在其他介质中的传播速度会减慢,这是由于光在传播过程中发 生了折射。
折射现象的发现
折射现象早在文艺复兴时期就被人们所发现和研究。荷兰数 学家斯涅尔通过实验观察和数学计算,最早给出了折射定律 的定量描述。这一发现为后来的光学研究奠定了基础。
05
光的折射的疑难解析
折射角与入射角的关系
知识点光的折射
光的折射知识点:光的折射一、折射定律1.光的反射(1)反射现象:光从第1种射到该介质与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象.(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.2.光的折射(1)折射现象:光从第1种射到该介质与第2种介质的分界面时,一部分光会进入第2种介质的现象.折射定律折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即=n12(式中n12是比例常数).在光的折射现象中,光路是可逆的.二、折射率1.定义光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫作这种介质的绝对折射率,简称折射率,即n=.2.折射率与光速的关系某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比,即n=.3.理解由于c>v,故任何介质的折射率n都大于(填“大于”“小于”或“等于”)1.技巧点拨一、折射定律1.光的折射(1)光的方向:光从一种介质斜射进入另一种介质时,传播方向要发生变化.(2)光的传播速度:由v=知,光从一种介质进入另一种介质时,传播速度一定发生变化.注意:当光垂直界面入射时,光的传播方向不变,但这种情形也属于折射,光的传播速度仍要发生变化.(3)入射角与折射角的大小关系:当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时,入射角大于折射角,当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时,入射角小于折射角.2.折射定律的应用解决光的折射问题的基本思路:(1)根据题意画出正确的光路图.(2)利用几何关系确定光路图中的边、角关系,要注意入射角、折射角是入射光线、折射光线与法线的夹角.(3)利用折射定律n=、折射率与光速的关系n=列方程,结合数学三角函数的关系进行运算.二、折射率1.对折射率的理解(1)折射率n=,θ1为真空中的光线与法线的夹角,不一定为入射角;而θ2为介质中的光线与法线的夹角,也不一定为折射角.(2)折射率n是反映介质光学性质的物理量,它的大小由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角的大小无关,与介质的密度没有必然联系.2.折射率与光速的关系:n=(1)光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关,由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v,所以任何介质的折射率n都大于1.(2)某种介质的折射率越大,光在该介质中的传播速度越小.例题精练(德州二模)竖直放置的三棱镜的横截面为一个直角三角形,其中∠A=60°,直角边AB的长度为L。
八年级物理 光的折射
光的折射前面学习知道,光在同一种均匀介质中沿直线传播,那么问题来了,光在不同种介质中怎么传播呢? 光从一种介质斜射入另一种介质时,光线会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
1. 光的折射规律:光从空气中斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角也增大。
当光从空气垂直射入水中或其他介质时,传播方向不变。
2. 在折射现象中,光路是可逆的。
3. 折射的光路图: (1)斜射时空中大角;(2)直射时方向不变。
5.光的折射现象: (1)池水变浅;(2)海市蜃楼;(3) 水中的筷子会“折断”等。
例 1.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>60°C.α=30°,β>60°D.α=60°,β<60°例 2.下列现象中,属于光的折射现象的是()A.小孔成像B.晴天看见“白云在水中飘动”C.奇妙的光纤D.近视的同学戴上眼镜后能看清物体了例 3.如图所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将()A.慢慢向右移动B.慢慢向左移动C.慢慢向水面移动D.仍在原来位置不动例 4.如图,一束光线从三棱镜的AB边射入,从BC边射出.请画出完整光路图。
1.如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况,由图可知,入射光线是______,折射角是_______,玻璃在_____侧。
2.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯.经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,她在池旁看到亮斑的位置在P 点;水面升至b位置时,她看到亮斑的位置在Q点.则()A.P点在S点的下方B.P点在S点的上方C.Q点与S点的一样高D.Q点在S点的下方3. 由于视觉原因,用鱼叉刺向水里的鱼往往难于成功.图中能正确解释刺不到鱼的光路图是()A. B. C. D.4. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,如图所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图a所示。
光的折射课件
当光线从高折射率介质进入低折射率介质时,如果入射角足 够大,光线会发生全反射,即没有折射光线,所有的入射光 线将被反射回高折射率介质。
03
光的折射现象的应用
光学仪器
望远镜
利用光的折射现象,将远处的物体放大并呈现清 晰的图像。
显微镜
通过物镜和目镜的组合,将微小的物体放大并便 于观察。
棱镜
用于分解和合成光束,可用于光谱分析和光学实 验。
THANK YOU.
06
光的折射课件总结与展望
光的折射课件总结
课件内容
该课件以光的折射现象为研究对象,涉及了折射率、斯涅尔折射定律、菲涅尔折射定律等 方面的内容。
教学方法
课件采用了多媒体教学的方式,结合图片、动画和实验视频等多种形式,帮助学生更好地 理解光的折射现象。
学生反馈
通过课堂互动和课后调查,大部分学生对该课件的内容和教学方式表示满意,认为它有助 于加深对光的折射现象的理解。
光的折射技术的未来发展与挑战
01
技术进步
随着科技的发展,未来光的折射技术将更加成熟,有望在光学设计、
信息处理、生物医学等领域发挥更大的作用。
02
理论创新
随着实验技术的进步,我们需要不断地对光的折射现象进行深入的研
究,以期在理论上有所突破。
03
应用领域拓展
光的折射技术有着广泛的应用前景,未来可以进一步拓展到更多领域
光学成像
全息摄影
利用光的干涉和衍射原理,记 录并再现物体的三维图像。
光学表面成像
通过光学表面的反射和折射,将 图像呈现在屏幕上或胶片上。
光学信息处理
利用光学方法对图像进行增强、滤 波和变换等处理。
光通信技术
光的折射
光的折射1、光的折射现象:光从一种介质斜射如另一种介质时,传播方向发生改变,这种现象就叫做光的折射。
光的折射发生在两种透明介质的交界面上,在发生折射的同时也发生光的反射。
2、光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
折射角随着入射角的改变而改变:入射角增大时,折射角也增大;入射角减小时,折射角也减小。
当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时,折射角小于入射角;当光从水或玻璃等透明物质中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不改变。
光在折射时,光路是可逆的。
3、光的折射产生的现象:插入水中的筷子看起来便弯折了。
海市蜃楼。
在岸上看水中的鱼在水中的位置变浅了。
游泳者从水中看岸上的树变高了。
4、光的色散:太阳光经过三棱镜折射后被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光的现象,叫做光的色散。
光的色散说明:白光不是单色光,而是由各种色光混合而成的。
5、色光的混合:(1)色光的分类:A 单色光:如果一束光只有一种颜色的光,这种光就称作单色光。
B 复色光:如果一束光包含多种颜色的光,这种光就叫做复色光。
(2)色光的“三基色”:红、绿、蓝。
研究表明,自然界中各种颜色的光都可以用红、绿、蓝三种颜色的光混合而得到,而中三种光不能用其他颜色的光混合得到,因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为“光的三基色”。
二:重点、难点突破1、光的折射规律:例1、如图所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将()A、慢慢向右移动B、慢慢向左移动C、慢慢向水面移动D、仍在原来位置不动。
小练习:1、下面四幅图中,哪一个图正确地表示了光从空气中射入水中的情况()2、一束光线由空气斜射入水中,逐渐增大入射角,则折射角()A、逐渐减小且总大于入射角B、逐渐减小且总小于入射角C、逐渐增大且总小于入射角D、逐渐增大且总大于入射角2、光的折射现象:例2、天气晴朗,河水清澈见底,我们看到河水中的鱼在白云中游嬉,所看到的云实际是由于______而形成的云的_________;所看到的鱼实际是由于光______而形成鱼的_________,看到的鱼的位置在鱼的实际位置的______方。
光的折射三大定律
光的折射三大定律
光的折射行为遵循三大定律,也称为斯涅尔定律。
这三大定律描述了光线从一种介质进入另一种介质时的折射规律。
以下是这三大定律:
1.第一定律(折射定律):入射光线、折射光线和法线三者在同
一平面上。
这意味着,当光线从一种介质(如空气)进入另一
种介质(如玻璃或水)时,入射光线、折射光线和垂直于界面
的法线都在同一平面内。
2.第二定律(正弦定律):正弦比与入射角和折射角的正弦成正
比。
具体表达式为:n1sinθ1=n2sinθ2
•n1 和n2 分别为两种介质的光速度比(折射率)。
•θ1 为入射角,θ2 为折射角。
3.第三定律:当光从光密介质(折射率较大)射向光疏介质(折
射率较小)时,折射光线离法线近一侧,入射角越大,折射角
也越大。
当光从光疏介质射向光密介质时,折射光线离法线近
一侧,入射角越大,折射角也越大。
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3.临界角:折射角等于900时的入射角叫做临界角
1.概念:横截面为三棱柱透明体作为棱镜.棱镜有使光线向底
边偏折的作用,且能成虚像.等腰直角三棱镜为全反射棱镜.
一般所说的棱镜与其周围的介
质相比,都是光密介质。入射光线
经三棱镜两次折射后,射出方向与 入射方向相比,向底边偏折。(若
A
棱镜的折射率比棱镜外介质的折射
δ1 sin
1
d 1 d sin R nR
d δ2 π 2 sin nR
1
δ3 sin
1
d 1 d sin R nR
有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度,,看上去
池水的视深约为h。巳知水的折射率n=4/3,那么,水 的实际深度约为___________。
视深=实深/折射率
O
h A
B
i′ i
例9、光线在垂直于玻璃半园柱体轴的平面内,以45o角射在半圆 柱体的平面上(图示),玻璃折射率为 2 ,试问光线在何处离 开圆柱体表面?
式中n′=1.0是空气的折射率,对傍轴光线,i、r 很小, sini≈tani,sinr≈tanr,则
AD AD n SA S1 A
式中SA为物距,S1A为像距,有
(1)
S1 A nSA
将S1作为物,再通过玻璃板H的上表面折射成像于点S2处,这时物距为
S1 B S1 A AB
同样根据折射定律可得像距
光的色散
光的三元色:红、绿、蓝 颜料的三元色:红、黄、青
折射率 n 与波长有关
正常色散曲线
例13 图示一个盛有折射率为 n 的一体的槽,槽中的中部扣着一个对称屋脊形 的薄璧透明罩ADB,顶角为2θ,罩内为空气,整个罩子浸没在液体中,槽底 AB 的中点有一亮点 C。 试求出:位于液体上方图示平面内的眼睛从侧面观察时, 可看到亮点的条件(液槽有足够的宽度;罩璧极薄,可不计它对光线产生折射 的影响)
就在S处,问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?
L H
2.0cm 3.0cm
S
物体S通过平行玻璃板及透镜成 三次像才能被观察到。设透镜 的主轴与玻璃板下表面和上表 面的交点分别为A和B,S作为 物,通过玻璃板H的下表面折 射成像于S1点处,由图解,根 据折射定律,有
n sin i n sin r
包裹层 n1
n2 • i1 ic arcsin 时, 全内反射 n 1
• 光纤
n2
包裹层 n1
n1 n2
n
n2
半径
例6、证明:入射到光纤一端的光线锥的最大夹角为
a arcsin n n
2 1
2 2
证明: 两次折射关系: 2a i1 n1 n2
i2
sin a n1 cos i1 n1 sin i1 n2 sin i2
a 角越大,i1 越小,
n2 i1 必须大于临界角 i1 ic arcsin n 1
结果得证
例7、一个长 l,折射率为 n的透明长方体AB放在空气中,若从A
端以某一入射角入射的光,恰能在长方体的上、下两侧面发生多
次全反射后从 B 端射出,则光通过长方体的时间是多少? 光在上、下侧面恰能发生全反射,入射角等于临界角
S = – (d+5)
′
f= 30cm
9 11 1 cm d 2 10 cm
舍去
折射的特性
光密媒质--- 折射率大的媒质; 光疏媒质--- 折射率小的媒质;
n1 sin i1 n2 sin i2
n1 n2 时,
i1
i1 i2
i2
n1 n2
n1 n2 时, i1 i2
sinα sin45o n 2 sin r sin 30o
α β
O
(2) (3)
υ
c 2.12 108 m/s n
rθ
sinC
1 2 n 2
, C=45o
1.概念:光从光密介质射入光疏介质时,在界面处一部分光反射回
原介质中,一部分光被折射到另一介质中,随着入射角的增大,折 射角逐渐增大,且折射光越来越弱,反射光越来越强,当入射角增 大到某一角度时,使折射角达到900 时,折射光线完全消失,只剩下 反射光线,这种现象叫做全反射. 2.发生全反射的条件: (1)光从光密介质进入光疏介质; (2)入射角大于或等于临界角.
sin θ1 n sin θ 2
3.在光的折射现象中光路是可逆的.
1.物理意义:反映介质的光学性质的物理量. 2.定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射
角的正弦之比,叫做这种介质的折射率.
3.折射率跟光速的关系
c n v
4.几种介质的折射率 真空(空气)的折射率为1;水的折射率为1.33,即4/3;玻璃的折射率 为1.5,即3/2.
R
d O
(1)光路图见图1. (2)以i、r表示入射光的入射角和折射角.由折射定律,有 sini=nsinr
i r r r i 图1
Or
i
1
r r r
3
Or
2
i 图2
以δ1、 δ2 、 δ3表示每一次偏转的角度,如图所示,由反射定 律、折射定律和几何关系,有 sini=d/R δ1=i-r δ2=π-2 r δ3=i-r
在液面上折射时,如 果所有光线都发生全反
D
射时,则光线出不来。
q
n
n′ = 1 A C B
全反射条件:g arcsin 1 C n
只要 γ 的最小值小于临界角,则总 会有光线出来
三角几何关系
sin α n sin β
D
F
q a
E
b
g
π γ β θ 2
γ最小
E点和F点法线的夹角 n = n′ = 1 DB和水平方向的夹角: A
C
D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
虹和霓是色散形成的自然现象.雨后,天空中悬浮着许多小 水珠.虹的产生是由于阳光射入水珠,发生两次折射和一次 反射的结果.虹的红色在外侧,紫色在内侧的弧形彩带.霓 是由于阳光在水珠里经过两次反射和两次折射后再射入 人们的眼中形成的,由于多了一次反射,能量损失较多,霓 比虹暗一些,有时雨后的天空中可以同时看到虹和霓.
x 1.0 cm
即L应置于距玻璃板H上表面1.0 cm 处。
逐次成像
(1)经O1折射
1 n 0 s s'
n 1 0 s s'
1 1 1 s s' f
S=2cm
S = – nS= – 3cm
′
(2)经O2折射
S=6cm
S = – S/n = – 4cm
′
(3)经O3折射
S=(d+4)
率小,则向顶角偏折。)这里所说 的底边是指入射光线和射出光线都 没有经过的那一边;顶角则是指底 边所对的角。
θ
B
C
光线通过棱镜后向底面偏折
光的三元色:红、绿、蓝 颜料的三元色:红、黄、青
2.光的色散:白光通过三棱镜后,出射光束变
为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的光束,由 七色光组成的光带称光谱.这种现象叫做光的色 散. 由于各种色光的折射率不同,因此一细束复色光 经三棱镜折射后将发生色散现象(红光偏折最小, 紫光偏折最大。入射光在第一次发生折射时发生色
1.绝对折射率:光从真空射入某种介质的折射率,叫 做该种介质的绝对折射率. 2.相对折射率:光由介质1射入介质2,入射角的正弦 与折射角的正弦之比,叫做这种介质的相对折射率.
sin θ1 n21 sin θ 2
3.斯涅尔定律:
n1sinθ1=n2sinθ2
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出
光的干涉
本章内容
光的反射
Contents
chapter 19
平面镜、球面镜成像 光的折射 薄透镜成像 简单光学仪器 光的本性
1.概念:光从一种介质射入另一种介质时,传播方向发生改变的
现象,叫做光的折射.
2.折射定律:折射光线跟入射光线在同一平面内,折射光线和入 射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正 比.如果用表示n 这个比例常数,则有
解: 由图可知:
sin i
sin i' d
P
d h' d
2 2
h′
A d
O
h2 d 2
折射定律: i=n sin i' sin i
sin i h2 d 2 20 2 +15 2 n = = =1.33 2 2 2 2 sin i ' h' d 11.25 +15
i P
时刻与实际存在大气层的情况相比,
B A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
如图所示,一束光线从空气射入某介质,入射光线与反射光 线夹角为90 o,折射光线与入射光线延长线间夹角为15o,求: (1)该介质的折射率; (2)光在该介质中传播的速度; (3)当光从介质射入空气时的临界角.
C
B
β 最大
C点发出光线沿 CD的a 最大
tan θ
n 1 1
2
π αmax θ 2
偏向角 α 随入射角 i1的变化而改变;
i1
d i1' 时, d min
a
δm in α sin 2 n α sin 2
i1
i′1
d
n
如图所示,自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光, 但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的 光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示, 下面说法中正确的是 A.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射 B.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射