3光的折射解读
光的折射现象解读
光的折射现象解读1. 什么是光的折射现象光的折射是指光线由一种介质进入另一种介质时,由于介质的折射率不同而改变传播方向的现象。
当光线从一种介质进入另一种具有不同密度或光学性质的介质时,会发生折射。
这一现象是由于光在不同介质中传播速度不同所造成的。
2. 折射定律的表达折射定律是描述光线在通过两种不同介质界面时发生折射的定律。
通常表述为斯涅尔定律: [n_1 (_1) = n_2 (_2)]其中,(n_1) 为第一种介质的折射率,(_1) 为入射角,(n_2)为第二种介质的折射率,(_2) 为折射角。
3. 折射现象的原理解析3.1 光速的差异引起折射根据光的波动理论,在不同介质中,光速会有所不同。
当光线从一种介质进入另一种介质时,由于光速的改变导致了波长和频率不变,但波长方向改变,从而产生了折射现象。
3.2 折射率对折射角大小的影响折射率是描述媒质对光能量传播能力的物理量,它是指媒质中光速与真空中光速之比。
当两种介质的折射率差异较大时,折射角将会接近90度;而当两种介质的折射率接近时,折射角将会较小。
4. 实际生活中的应用4.1 水面上鱼儿的视觉当我们观察水面上游动的鱼儿时,由于空气和水之间存在着明显的折射现象,鱼儿看上去并没有实际位置那么深。
4.2 游泳池中看到的水面实际位置在游泳池内观察水面时也会出现视觉上“提高”的情况。
这是由于水和空气两种介质之间存在明显的折射现象产生。
5. 折射现象对人类带来的启发5.1 科学仪器设计在利用透镜构建显微镜、望远镜等科学仪器时,工程设计师需要充分考虑光线在透镜中发生的折射现象,以保证仪器成像清晰准确。
5.2 材料研究与开发通过深入研究和理解光在不同材料中发生的折射现象,可以为新材料的开发提供理论依据和方法指导,推动材料科学领域的进步与发展。
6. 结语综上所述,在日常生活和科学研究中都能够看到光的折射现象以及它所带来的巨大影响。
通过对光的折射现象进行深入研究和分析,我们可以更好地了解其基本原理,并且应用到实际生活和科学研究之中。
2017-2018学年苏科版八年级物理上册课件:4.1 光的折射 (共49张PPT)
步骤
及分 析
线方向偏折,折射角小于入射角;
(2)改变入射角的大小,观
察到折射角大小也随之变化
(入射角增大时,折射角也 增大入射角减小时,折射角 也减小); (3)让一束光垂直射入空气与 水的界, 观察到光的传播方向不变; (4)换用玻璃砖,将上面的实验过程重复一次,
得到的实验现象与在水中的实验现象相同;
光的折射和反射的异同点
异同点 光的反射 光的折射
(1)光射到透明介质的分界面时,会同时发生反射 现象和折射现象,它们分别遵循光的反射定律和折射
规律;
相同点 (2)反射光线(折射光线)与入射光线、法线在同 一平面内;
异同点
光的反射
光的折射
(3)反射光线(折射光线)与对应的入射光线
分居法线的两侧; 相同点 (4)反射角(折射角)随着入射角的增大而增 大; (5)在光的反射和折射现象中,光路是可逆的 不同点 光在两种介质的界面处返回 光在两种介质的界 原介质 面处从一种介质进
(1)分析表中数据,可得出结论:
反射 和 ①光从空气斜射到水面时,将同时发生__________
折射 现象. ________ ②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系: 增大 折射角随入射角的增大而_______ (填“增大”“不变” 小于 (填“大于”“等于” 或“减小”),且折射角________ 或“小于”)入射角.当光从空气垂直射到水面时,折 0° 射角大小等于_______. 该同学根据上述实验中的发现到池壁的Q点,则( C )
A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方 B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方 C.P点在S点的下方,Q点和S点重合 D.Q点在S点的下方,P点和S点重合 图4-1-10
【苏教版】八年级物理上册-光的折射(基础)知识讲解
光的折射(基础)【学习目标】1.知道光的折射现象,体验折射引起的错觉;2.理解光从空气射入水中或其它介质中时的偏折规律;3.会利用光的折射规律解决简单的物理问题。
【要点梳理】要点一、光的折射现象1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。
2、基本概念:概念定义图示入射光线照射到两种介质分界面的光线AO折射光线光进入另一种介质被折射后的光线OB法线过入射点且垂直于分界面的直线NN'入射角入射光线与法线的夹角α折射角折射光线与法线的夹角γ3、日常现象:(1)筷子“弯折”;(2)池水变浅;(3)海市蜃楼。
要点诠释:1、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,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在两种不同的介质里传播速度不同,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。
如下图所示:2、在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。
3、光从一种介质垂直射入另一种介质时,它的传播方向不会发生改变。
要点二、折射的特点1、光的折射特点:(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面上;(三线一面)(2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧;(两线分居)(3)入射角增大(或减小)时,折射角也随着增大(或减小);(4)光垂直照射时,折射角等于零。
2、两角关系:(1)入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;(2)光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;(3)光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
(4)注意无论是折射角还是入射角,在空气中的角总是较大的。
要点诠释:1、光斜射到两种介质的分界面时,光的传播方向发生了偏折;但是光垂直照射到两种介质的交界面时,入射角为零度,折射角为零度,光还是沿直线传播。
2、光的折射看到的是物体的虚像。
【典型例题】类型一、光的折射现象1.2012年12月10日上午,上海天空出现罕见的“3个太阳”和“倒挂的彩虹”奇观,如图.气象专家解释说,当天天空有一层比较高的云,它由冰晶组成,冰晶的形态类似于“三棱镜”,使太阳光发生了(填“折射”或“反射”),形成太阳的(填“实”或“虚”)像,所以产生“3个太阳”;“倒挂的彩虹”是由于光的现象形成的。
课件3:12.3 光的折射 全反射
3. 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__的正弦的比值. (2)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性,折 射率大,说明光从真空射入到该介质时_偏__折__大__,反 之偏折小.
底面偏折
圆心偏折
应用
测定玻璃的折射率
改变光的传播方 全反射棱镜,改变 向
光的传播方向
典例透析 一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB 镀银(图中粗线),O表示半圆截面的圆心,一束光线 在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射 出,已知光线在M点的入射角为30°,∠ MOA=60°, ∠NOB=30°.求: (1)光线在M点的折射角; (2)透明物体的折射率.
截面是圆心角为 90°、半径为 R 的扇形 OAB,一束平行光
平行于横截面,以 45°入射角照射到 OA 上,OB 不透光,
若只考虑首次入射到圆弧 AB 上的光,则圆弧 AB 上有光
透出部分的弧长为( )
1 A. 6πR
1 B. 4πR
1 C. 3πR
5 D. 12πR
解析: 作出如图所示的几何光路图,其中 N 点 为从 O 点入射的光线进入玻璃柱体后与弧 AB 的交点, 故圆弧 NB 段没有光线射出,由折射定律ssiinnri=n 可知 sins∠in4B5O°N= 2,即∠BON=30°.
设在M点处,光的入射角为i,折射角为r, ∠OMQ=α,∠PNF=β, 根据题意有 α=30° ① 由几何关系得,∠PNO=∠PQO=r,于是 β+r=60° ② α+r=β ③ 由①②③式得r=15°
光的折射现象解析
光的折射现象解析光作为一种电磁波,在传播过程中会发生折射现象。
折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,光线传播方向的改变。
光线在不同介质中传播时,会因为介质的密度不同而发生折射,这种现象可以通过斯涅尔定律来解析。
斯涅尔定律是描述折射现象的基本定律,它可以用一个简单的公式来表示:n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2。
其中,n1和n2分别代表两种介质的折射率,θ1和θ2分别代表光线与法线的夹角。
斯涅尔定律表明,在光线从一种介质传播到另一种介质时,光线的入射角和折射角之间满足一定的比例关系。
折射现象可由斯涅尔定律解释,其原理是光线传播速度在不同介质中的变化。
光在空气中的传播速度较快,在进入其他介质时会因介质的光密度而减慢。
当光线从光密度较低的介质进入光密度较高的介质时,光线会向法线方向弯曲,折射角会小于入射角。
相反,当光线从光密度较高的介质进入光密度较低的介质时,光线会离开法线方向,折射角会大于入射角。
折射现象与光的波长也有一定的关系。
当入射角变化时,折射角也会发生变化。
不同波长的光在介质中的传播速度也不同,所以不同波长的光线在折射现象中会有差异。
这就是我们在日常生活中观察到的色散现象。
当白光经过三棱镜折射时,不同波长的光会被分解成不同颜色的光谱。
除了斯涅尔定律外,还有一些其他影响光的折射现象的因素。
首先是介质的折射率,折射率高的介质会使光线更弯曲。
其次是入射角的大小,入射角越大,折射角的变化越明显。
还有介质的界面形状,不同形状的界面会导致光线以不同的方式折射。
光的折射现象在日常生活中有着广泛的应用。
比如,我们常见的眼镜就是利用光的折射现象来矫正视力问题。
当眼球无法准确聚焦光线时,通过眼镜的折射作用可以使光线在进入眼球时发生适当的弯曲,从而使光线准确聚焦在视网膜上,改善视力。
总结起来,光的折射现象是光线在不同介质中传播时发生的现象。
斯涅尔定律提供了折射现象的定量描述,折射角和入射角之间满足一定的比例关系。
光的折射现象解读
光的折射现象解读光是一种电磁波,它在空气中的传播速度约为每秒30万公里。
当光线从一种介质射向另一种介质时,由于介质的密度不同,光线会发生折射现象。
光的折射现象是光线在两种介质之间传播时由于介质密度不同而改变传播方向的现象。
在生活中,我们经常可以观察到光的折射现象,比如水中的鱼儿看起来位置比实际的要高,这就是由于光线在水和空气之间发生折射所致。
光的折射现象可以用折射定律来描述,即“入射角等于折射角”。
这个定律是由英国科学家斯内尔提出的,也被称为斯内尔定律。
在光线从一种介质射向另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在一定的关系,可以用数学公式来表示。
折射率是介质对光的折射能力的度量,不同的介质具有不同的折射率。
光的折射现象在实际生活中有着广泛的应用。
比如眼镜、显微镜、望远镜等光学仪器都是基于光的折射原理设计制造的。
眼镜通过透镜的折射作用来矫正视力,显微镜和望远镜则利用透镜和凸透镜的折射原理来放大物体。
此外,光的折射现象还被应用在水晶棱镜的制作、光纤通信等领域。
除了折射定律外,光的折射现象还与全反射、色散等现象密切相关。
全反射是指光线从光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时发生的现象,光线完全被反射回原介质中。
色散是指光线在经过介质时,不同波长的光线由于折射率不同而发生偏折的现象,导致光的分光效应。
总的来说,光的折射现象是光学领域中的重要现象之一,它不仅有着理论意义,还有着广泛的应用价值。
通过对光的折射现象的深入研究和理解,可以帮助我们更好地利用光的特性,推动光学技术的发展,为人类社会的进步做出贡献。
希望本文对光的折射现象有所启发,引起读者对光学知识的兴趣,进一步探索光学世界的奥秘。
初中物理光的折射解析
初中物理光的折射解析光是一种电磁波,它在传播过程中会发生折射现象。
折射是指光线从一种介质进入另一种介质时,由于介质的光密度差异而改变传播方向的现象。
本文将对光的折射现象进行解析。
1. 光的折射定律光的折射是遵循斯涅尔定律的,即入射角、折射角和两个介质的折射率之间满足以下关系:\[n_1\cdot\sin(\theta_1)=n_2\cdot\sin(\theta_2)\]其中,\(n_1\)和\(n_2\)分别为两个介质的折射率,\(\theta_1\)为入射角,\(\theta_2\)为折射角。
该定律表明,光线在不同介质中传播时,会以特定的方式改变传播方向。
2. 折射的规律和特点光的折射过程中,有以下几个规律和特点:(1)入射角和折射角在同侧的两个介质之间,光线向着趋近于垂直与分界面的方向折射;(2)入射角越小,折射角相对于入射角的变化越大;(3)当光从光密介质进入到光疏介质时,折射角大于入射角;当光从光疏介质进入到光密介质时,折射角小于入射角;(4)光在垂直入射时,不发生折射,光线沿垂直方向传播;(5)当光从一种介质射向空气时,折射率可以近似为1。
3. 折射现象的实际应用光的折射现象在日常生活和科学研究中有着广泛的应用:(1)光的折射在光学器件如透镜、棱镜、光纤等的设计和制造中发挥着重要作用;(2)折射现象解释了水中看到的物体比实际位置要高的现象,这一点在游泳池中明显可见;(3)折射现象还能解释彩虹的形成机制,彩虹是由太阳光在水滴中发生折射和反射导致的。
4. 折射和色散折射与色散是密切相关的现象。
当光从一种介质进入另一种介质时,其折射角度会受到光的波长的影响。
不同波长的光在同一介质中传播时,由于其色散性质不同,折射角度也会有所不同。
这就是为什么在光通过三棱镜时会发生分散,形成色散光谱的原因。
总结:光的折射是光线在不同介质中传播时改变传播方向的现象。
它遵循着斯涅尔定律,入射角、折射角和介质的折射率之间存在一定的关系。
光的折射(3)
·浙江教育版
[点拨] 细布与木板相比摩擦力更大,因此甲轮刚接触棉 布时,其速度的大小将变小,而此时乙轮还在木板上运动, 因此它的运动速度大小不变。由线轴的运动情境可以联想到 光由空气斜射入玻璃时发生折射现象的原因可能是光在玻璃 中运动比在空气中慢,即光的传播速度发生了改变。相似的 类比情境还很多如:水流类比电流,水压类比电压,风类比 力等。
·浙江教育版
[提醒要点] 当光垂直 射向界面时, 折射光线和入射光 .. 线的方向是一致的,即入射角是 0 度,折射角也是 0 度。 只有斜射时,折射角和入射角才不相等。光的折射会形成 虚像。光由密度小的物质斜射入密度大的物质中,折射光 线会靠近法线。
·浙江教育版
【针对训练1】 如图9-1所示,一束光从半球面上的 A点 沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O, 且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生反射和折射, 请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
凸透镜 相当于人眼球中的晶状体, (1)在此实验装置中,________ 光屏 ______ 相当于人眼球中视网膜。 (2)请你用此实验装置探究近视眼的成因,要求写出实验 ①水凸透镜中注入适量的水,移蜡烛和光屏,在光屏 过程。 _____________________________________________ 上找到清晰的像;②把凸透镜和光屏的距离变大,观察光屏 ____________________________________________________ 上像的情况;③重复步骤①,并往水凸透镜中继续注入水, ____________________________________________________ 观察光屏上的像的情况 。 _____________________ [点拨] 近视眼的成因是眼球的前后径过长或晶状体曲度过 大,使来自远处物体的光线聚焦在视网膜前方,使物像模糊 不清。
科普如何解释光的折射现象
科普如何解释光的折射现象光的折射现象是日常生活中常见的一个光学现象,它发生在光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的密度不同而导致光线改变方向的现象。
本文将从科普的角度,简单易懂地解释光的折射现象。
光的折射现象源于光的传播速度在不同介质中的差异。
当光线从一种介质(如空气)传播到另一种介质(如玻璃或水)时,光线需要穿过两种介质之间的界面。
由于不同介质的密度不同,光在穿过界面时会发生速度的改变。
根据折射现象的规律,当光从一种介质射入另一种介质时,光线的传播方向会发生改变。
这个变化可以用折射定律来描述:入射光线、折射光线和界面法线三者在同一平面内,入射光线与折射光线的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。
折射定律的数学表达式为:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别代表两个介质的折射率,θ₁和θ₂分别代表入射角和折射角。
折射现象的一个重要特点是,当光从光密介质(折射率较小)射向光疏介质(折射率较大)时,光线会向法线方向偏离。
当光从光疏介质射向光密介质时,光线会远离法线方向。
这种现象被称为正常折射和逆向折射。
除了方向的改变,光的折射还会引起折射角度的变化。
对于一定的入射角度,折射角度并不是一个固定值,而是与两种介质的折射率有关。
一般来说,光的折射角度随着入射角度的增大而增大。
当入射角度增大到一定临界值时,光不能穿过界面,完全发生反射,这种现象称为全反射。
光的折射现象在生活中有许多应用。
其中一个最明显的是透镜的使用。
透镜是一种通过折射和聚焦光线来实现放大或缩小物体的光学元件。
凸透镜会使光线向透镜的中心聚焦,而凹透镜则会使光线分散。
透镜的应用广泛,从眼镜到相机镜头,都离不开光的折射现象。
另一个常见的应用是光导纤维。
光导纤维是由光密介质包裹光疏介质构成的一种细长结构。
光在光导纤维中发生多次折射,由于光在光导纤维中的传播速度较快,可以实现光信号的长距离传输,使得光导纤维在通信和医疗设备中得到广泛应用。
光的反射和折射在人眼中的作用
光的反射和折射在人眼中的作用光的反射和折射是物理学中重要的概念,它们在人眼中扮演着至关重要的角色。
眼睛是我们感知外界信息的窗口,而光的反射和折射则直接影响着我们对周围环境的感知和认知。
在本文中,我们将探讨光的反射和折射在人眼中的作用。
一、光的反射光的反射是指光线从一种介质射入另一种介质时,遇到边界面发生改变方向的现象。
在人眼中,光的反射起到了至关重要的作用。
首先,光的反射使我们能够看到物体。
当光线照射到物体表面时,一部分光被物体表面反射回来,进入我们的眼睛,形成物体的像。
这样,我们才能通过眼睛看到周围的环境。
此外,光的反射还使我们能够看到物体的颜色。
物体的颜色是由于它对不同波长的光的反射能力不同而形成的。
比如,一个红色的苹果能够吸收大部分的光,只反射红色光线,因此我们看到它是红色的。
这种光的反射和吸收的作用使我们能够区分不同物体的颜色,进而认识和理解我们周围的世界。
二、光的折射光的折射是指光从一种介质射入另一种介质时,由于介质密度的不同而改变传播方向的现象。
在人眼中,光的折射同样发挥着重要的作用。
例如,当光线从空气射入水中时,由于水的折射率大于空气,光线会发生折射,改变传播方向。
这使得我们看到水的位置会发生错觉,水中的物体看起来较浅或较偏离真实位置。
光的折射还解释了我们为什么能看到物体的形状。
当光线经过一个凸透镜时,它会发生折射并聚焦在一个点上,形成物体的像。
这使得我们能够看到物体的形状和大小,进而进行深度和距离的判断。
三、光的反射与折射在人眼中的结合作用光的反射和折射在人眼中相互结合,共同影响着我们对外界事物的感知。
通过眼睛的角膜和晶状体等光学元件的作用,光线经过折射进入眼内,然后反射在视网膜上,形成像。
这个过程使得我们能够通过眼睛看到清晰的图像。
同时,光的反射和折射还使我们能够感知物体的位置、形状、颜色等方面的信息。
通过眼睛接收到的反射和折射的光线,我们能够判断物体的位置关系、形状特征,以及分辨物体的颜色。
浙教版七年级科学下册课件 第二章 第5节 光的反射和折射
作用
对光有发散作用
对光有会聚作用
实例
街头拐弯处的反光镜、汽车的观后镜等
太阳灶、手电筒反射镜、医生观察耳道所用的镜子等
共同点
都遵循光的反射定律且符合光路的可逆性
典例3 在研究“平面镜成像特点”实验中,某兴趣小组用薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等进行实验。如图所示。
(4)小组中有一位同学将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行该实验,发现实验效果更好。请你对这位同学的做法做出评价:_______________________________________________。(答出其中一个优点即可)
可以直接在方格纸上判断物体和像之间的位置关系
典例1 [绍兴模拟] 如图所示,是探究“光的反射定律”实验的装置。下列说法正确的是( )
A
A.观察每次入射光线与反射光线的位置,可说明它们分居法线两侧B.入射角为 时,看不到反射光线,说明此时不存在反射现象C.多次改变入射角的大小进行实验是为了求平均值,减小实验误差D.纸板B向后翻折后,反射光线消失,是因为此时没有反射光线
续表
进行实验及收集数据
(5)用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来,用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离,将测得的数据记录在表格中
表面光滑
表面凹凸不平
平行ห้องสมุดไป่ตู้入射时
反射光平行,且只能在一个方向上看到反射光
反射光射向四面八方,在任何方向上都可以看到反射光
生活实例
水面反光、玻璃反光等
看电影、从不同方向都能看到黑板上的字等
相同点
都遵循光的反射定律
典例2 在雨过天晴、明月当空的夜晚,为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是( )
2.平面镜成像的原理
光的折射
光从一种介 质斜射入另 一种介质时, 传播方向一 般会发生变 化,这种现 象叫做光的 折射。
一、光的折射规律
1.折射光线与入射光线、法线在同一平面上,且折射光 线和入射光线分居法线两侧;
2.入射角增大时,折射角也随着增大
3.光从空气斜射入水中(或其他介质中),折射角小 于入射角;
一、光的折射规律
入射光线
A
N
入或其他介质中)
折射C光线 N`
二、折射现象的解释
1.池水看上去的深度比实际深度要浅。
2.插入水中的筷子看起来向上弯折
4.光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变:
5.折射中光路是可逆的 6.若光从其它介质斜射向空气时,折射角大于入射角:
;宁波包船捕鱼 宁波包船捕鱼
;
心里掀起一场精神风暴吗? 或许有人忍不住了:社会总得变迁吧?古老元素难免在光阴中遗失啊。 是,失乃必然,但失的速度和规模是否太惊人?变之方向、节奏和进程是否合情合理? 远的毋论,且说朱自清《荷塘月色》吧。今天的清华学子,谁重温过1927年的那场夜游呢?即使荷 塘犹存,不乏“田田的叶子”,但“树上的蝉声与水里的蛙声”呢?如今京城,连一处泥土都难觅了,地面早已被水泥、沥青砌死,一丝气孔不留,无穴可居,无枝可栖,何来蝉声?还有,若想月色“如梵婀玲上奏着的名曲”,若想“叶子和花仿佛在牛乳中洗过一样”,那养耳的寂静、 养眼的清疏,在市声鼎沸的不夜城里,何以寻得? 4 每一词语本身,无不包藏着生态、民俗、历史、美学和社会学信息。那“蒹葭”“涟漪”“鹿鸣”“雎鸠”“猿啼” 不仅代表草木或动物,更指向一种生存文化和栖息美学,也是一部人间记忆。它让今人在阅读自然圣经的同时,更对 眼下境遇和空间有一种检验、校对和反思。韩少功有本社会符号学意义的小说《马桥词典》,试图通过对方言俚语
高中物理光的折射现象详解
高中物理光的折射现象详解光的折射是光线从一种介质传到另一种介质时,由于介质的不同密度而产生的方向改变现象。
在实际生活中,我们经常会遇到光线折射的现象,比如光在水中的折射以及在玻璃或晶体中的折射。
本文将详细介绍什么是光的折射,折射定律的表达式,以及一些实际问题中的应用。
一、折射现象的实验观察当光线从一种介质传到另一种密度不同的介质中时,会产生折射现象。
我们可以通过简单的实验来观察这一现象。
实验中,我们需要一块平面的玻璃板和一束光线。
将玻璃板放在平台上,使得光线垂直入射到平面上。
观察光线经过玻璃板后的偏折角度,可以发现光线经过玻璃板后会发生偏折。
二、折射定律的表达式光的折射遵循一个重要的定律——折射定律。
折射定律由斯涅尔定律给出,其表达式为:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别为两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别为光线入射和折射的角度。
折射定律的表达式说明,当光线从密度较小的介质传到密度较大的介质中时,光线向法线方向偏向;当光线从密度较大的介质传到密度较小的介质中时,光线离开法线方向偏离。
三、光在水中的折射以光在水中的折射为例,我们可以更深入地探究光的折射现象。
当光经过水面射入水中时,光线的速度会发生改变,进而引起光线的折射。
根据折射定律,我们可以计算出光的折射角度。
实例一:光线由空气射入水中,假设水的折射率为1.33,根据折射定律,当入射角为30°时,求折射角。
解:根据折射定律的表达式,我们有:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂代入数据,可得:1sin30° = 1.33sinθ₂求解得到θ₂ ≈ 22.6°因此,当光线由空气射入水中,入射角为30°时,折射角约为22.6°。
类似地,我们可以计算不同入射角度下的折射角度,从而更好地理解光在水中的折射现象。
四、光在玻璃或晶体中的折射除了在水中的折射,光线在玻璃或晶体中的折射也是常见的现象。
光的折射现象解读
光的折射现象解读光的折射是光学中的一个重要现象,它在日常生活中随处可见。
当我们看到一根半插入水中的筷子时,筷子的部分在水面下显得弯曲,这就是光的折射现象。
本文将深入探讨光的折射现象,包括其定义、原理、影响因素、应用以及实际例子等,以帮助读者更好地理解这一光学现象。
一、光的折射定义光的折射是指光在通过两种不同媒介的界面时,传播方向发生改变的现象。
当光从一种介质(如空气)进入另一种介质(如水或玻璃)时,由于这两种介质的光速不同,光线会偏转,从而导致折射现象的发生。
这种偏转不仅与入射角和折射角有关,还与两种介质的光学性质(即折射率)密切相关。
二、折射定律描述光折射现象的基本规律是斯涅尔定律(Snell’s Law),该定律可以用下面的公式表达:[ n_1 _1 = n_2 _2 ]其中: - ( n_1 ) 是第一个介质(入射媒介)的折射率。
-( n_2 ) 是第二个介质(折射媒介)的折射率。
- ( _1 ) 是入射角,即光线入射到界面时与法线之间的夹角。
- ( _2 ) 是折射角,即光线在进入第二个介质后与法线之间的夹角。
根据斯涅尔定律,我们可以看出,当光从一种介质传播至另一种具有不同折射率的介质时,其传播方向会发生变化。
三、影响光折射的因素影响光的折射现象的因素主要有两个:1. 介质的折射率每种透明介质都有一个特定的折射率,例如: - 空气中的折射率约为1.0003。
- 水中的折射率约为1.33。
- 普通玻璃中的折射率约为1.5。
其中,折射率越大,光速就越慢,结果是光线在从这种材料中出现时会更偏向法线。
这也是造成不同介质中的光线传播速度和方向变化的重要原因。
2. 入射角度入射角度对折射角度也有明显影响。
根据斯涅尔定律,当入射角增大时,渐渐地能观察到在达到临界角时,会出现全反射,而非单纯的折射。
一旦入射角超过临界角,则所有入射坡度都会完全反向反弹,而不会进入第二个介质。
四、实际应用光的折射现象在科技与生活中有着广泛应用,以下列举几项重要应用:1. 光学仪器显微镜和望远镜等光学仪器利用了光的折射现象。
微专题 (光现象)4-1 光学三大现象辨析—(疑难解读+解题技巧)九年级物理中考复习专题讲义
微专题4-1 光学三大现象辨析知识·解读一、光的直线传播②影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
②在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
二、光的反射1、光的反射现象(1)定义:光从一种物质射到另一种物质的表面时,有一部分光返回到原来物质中传播的现象叫做光的反射。
(2)说明:我们能够看见不发光的物体,就是因为物体发射的光进入了我们的眼睛。
2、光的反射定律(1)光的发射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(2)说明:①法线不是光线,是反射光线与入射光线夹角的角平分线。
②当入射光线垂直射向镜面时,反射光线垂直返回,入射角、反射角均为0°。
②光路的可逆性:在反射现象中,光路是可逆的。
三、光的折射1、光的折射(1)定义:光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变的现象叫光的折射。
(2)光的折射规律: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在法线的两侧;③当光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
(3)光路的可逆性:在折射现象中,光路是可逆的。
(4)说明:当光从光速大的介质斜射入光速小的介质时,折射角小于入射角。
(5)注意:光从一种介质垂直射入另一种介质时,光的传播方向不改变,此时,入射角为0°,折射角为0°,这是折射现象的一种特殊情况。
2、生活中的折射现象(1)现象:①池水看起来比实际的浅;②筷子在水中的“折射”现象;③海市蜃楼;④叉鱼时对准看到鱼的下方。
(2)说明:分析光的折射现象时,可以根据光的折射规律,通过作图的方式直观、形象地说明问题,但在分析时,一定要搞清光的传播方向,即光线从什么介质斜射入什么介质中;再利用相应的折射规律作图分析。
九年级光的折射知识点总结
九年级光的折射知识点总结光的折射是光线在通过不同介质边界时方向的改变现象。
在九年级物理学习中,学生将学习到关于光线折射的知识点,包括折射定律、折射率、全反射等内容。
本文将围绕这些知识点展开讨论,逐一介绍并总结。
一、折射定律光线经过两种介质之间的界面传播时,会发生折射。
折射定律表明,入射角、折射角和两个介质的折射率之间存在一定的关系。
折射定律可以用数学表达式表示为:n₁sinθ₁=n₂sinθ₂。
其中,n₁和n₂分别为两个介质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。
二、折射率折射率是描述介质对光传播速度变化的物理量。
光在不同介质中传播速度一般不同,因此折射率也会不同。
折射率的计算公式为:n=c/v,其中c为真空中光的速度,v为介质中光的速度。
折射率越大,光在介质中传播速度越慢。
三、全反射当光从光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,会发生全反射现象。
临界角是入射角的临界值,当入射角等于临界角时,光线将沿着界面传播。
临界角的计算公式为:θc=arcsin(n₂/n₁),其中n₁为光密介质的折射率,n₂为光疏介质的折射率。
四、应用实例1. 折射现象在生活中的应用:例如光的折射是眼镜、水杯、水池底部看起来有时会变形的原因。
2. 全反射在光纤通信中的应用:光纤是一种利用全反射原理传输光信号的技术,具有高速度、大容量、低损耗等优点。
五、实验探究在学习光的折射知识点时,进行实验探究可以更好地理解折射现象。
例如,可以使用一束光线通过一个玻璃棱镜,观察光线经过不同折射角度时的变化。
也可以通过改变入射角度、改变介质折射率等方式,探究折射现象的规律。
光的折射知识点是九年级物理课程中的重要内容,理解这些知识点对于建立光学思维、发展科学素养具有重要意义。
通过深入学习和实验探究,学生将能更好地理解光的折射现象,并能将其应用于实际生活中。
希望本文能为九年级学生提供一个简明扼要的知识总结,有助于学习光的折射知识的深入掌握。
解析光的折射现象和解题技巧
解析光的折射现象和解题技巧光的折射是指光线从一种透明介质传播到另一种透明介质时,由于介质的密度不同,光线发生偏折的现象。
这一现象在我们日常生活中随处可见,并且在光学领域有广泛的应用。
本文将对光的折射现象进行解析,并介绍一些解题技巧,以帮助读者更好地理解和应用光的折射。
一、折射定律的介绍光的折射遵循著名的折射定律,也称为斯涅尔定律。
折射定律是由荷兰科学家斯涅尔在17世纪首次发现的,它的数学表达式为:n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2,其中n1和n2分别代表两个介质的折射率,θ1和θ2分别代表光线与法线的夹角。
折射定律揭示了光在不同介质中传播时发生偏折的规律。
当光从光疏介质(折射率较小)射向光密介质(折射率较大)时,会向法线所在的方向偏折;相反,当光从光密介质射向光疏介质时,会离开法线所在的方向。
这一现象可以通过示例来更好地理解。
例如,当我们把一支笔插入杯子中并观察,就会发现笔在插入杯水时发生了偏折。
这是因为光在从水这种光密介质射向空气这种光疏介质时,发生了折射现象。
根据折射定律,光线从水进入空气时会离开法线所在的方向,因此我们看到的笔的位置与实际位置有所偏移。
这一现象也是我们常见的光的折射现象之一。
二、解题技巧在解决与光的折射相关的问题时,我们可以运用一些技巧来简化计算和分析过程。
1. 利用折射率的特性:光的折射率是一个介质对光传播的性质的量化指标。
不同介质的折射率不同,而且折射率与光的速度有关。
通常情况下,光在光疏介质中传播得更快,折射率较小;而在光密介质中传播得较慢,折射率较大。
这一特性可以作为计算和分析的依据。
2. 利用折射定律求解问题:根据折射定律,我们可以利用已知的折射率和入射角来求解折射角。
同时,我们也可以借助折射定律分析光的折射过程中的偏折方向和程度。
3. 考虑光的全反射现象:当光从光密介质射向光疏介质时,如果入射角大于临界角,光将发生全反射现象。
这一现象在光纤通信等领域有着重要的应用。
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光的折射教学目标一、知识目标1、知道折射定律的确切含义,并能用来解释有关光现象;;2、知道折射光路是可逆的,并能用来处理有关问题;3、知道折射率的定义及其与光速的关系,并能用来进行相关计算。
二、能力目标会用折射定律解释自然界中出现的光的折射现象(如海市蜃楼、水中观像等),分析和处理相关问题。
三、德育目标1、通过观察演示实验,培养学生的观察、概括能力,通过相关的物理量变化规律的教学,培养学生分析、推理能力;2、渗透物理研究和学习的科学态度教育。
教学重点广的折射定律、折射率的教学。
教学难点光的折射定律和折射率公式的应用。
教学过程一、引入当光从一种介质进入另一种介质时,将发生反射和折射现象,光的折射现象,我们在初中也已经初步了解,上一节我们学习了光的反射,现在我们讨论光的折射.二、新课教学(一)、光的折射1、定义:光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折的现象叫做光的折射。
2、图示:如图所示,AO为入射光线,O为入射点,OB为反射光线,OC为折射光线.1)、入射角:入射光线与法线间的夹角i叫做入射角.2)、折射角:折射光线与法线间的夹角r叫做折射角.3、折射定律:内容: 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.入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即这就是光的折射定律,也称斯涅尔定律(斯涅尔是荷兰数学家)(二)、光路的可逆性在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。
当光由空气进入玻璃,发生折射现象时,如图1中光路反向,有:r isin sin =n>1,故i >r 。
即当光由真空或空气进入其它介质时,入射角大于折射率。
当一束光沿CO 入射时,其中一部分光将沿AO 折射。
所以光从某种介质射入真空或空气时,折射角大于入射角。
(三)、相对折射率与绝对折射率 1、相对折射率:光从一种介质斜射入第二种介质发生折射时,入射角i 的正弦与折射角r 的正弦之比,对于给定的两种介质来说是一个常数,用21n 表示,21n risin sin =。
常数21n 称为第二种介质对第一种介质的相对折射率。
2、绝对折射率:任意一种介质对真空的相对折射率称为这种介质的绝对折射率,简称这种介质的折射率,用n 表示.通常说某种介质的折射率即是指它的绝对折射率,也就是它对真空的相对折射率.3、相对折射率与绝对折射率的关系:实验表明:第二种介质对第一种介质的相对折射率等于光在第一种介质中的传播速度V 1与光在第二种介质中的传播速度V 2之比,即21n 21V V =.由此可得某种介质的折射率VC n =,C 为真空中的光速。
进而可得:21n21V V =21/V C V C =12n n =,即第二种介质对第一种介质的相对折射率等于第二种介质的绝对折率与第一种介质的绝对折射率之比。
光在任何介质中的速度都小于光在真空中的速度,即V <C ,所以任何介质的折射率n=V C 都大于1。
光在空气中的速度与光在真空中的速度相差很小,故空气的折射率n=V C1≈。
若把真空也看作一种介质,则真空的折射率为1=n 。
例1 图1所示的是一束光线穿过透明媒质I 、II (空气)、III 的光路,从图中可知( ) A 、III 介质的折射率最大 B 、II 介质中光的速度最大 C 、光在III 介质中波长最短D 、光在II 、III 介质分界面不可能发生全反射解析:由n 1sin45°=n 2sin60°=n 3sin35°和n=c/v=λ0/λ知,A 、B 、C 、D 都正确。
例2 如图所示,一储油桶底面直径与桶高均为d .当桶内无油时,从某点A 恰能看到桶底边缘上某点B .当桶内油的深度等于桶高的一半时,在A 点沿AB 方向看去,看到桶底上的C 点,C 、B 相距d/4.由此可得油的折射率.解析:依题所述的情境,可知A、B与桶的右上边缘位于同一直线上,储半桶油后,则C点发出光经折射后的折射光线反向延长线过B点,如图所示.由题中给出的几何关系,可得.说明:光线发生偏折,是因为两介质传光速度v不同,或说折射率n不同.这是同一物理过程从不同角度描述的方式.本题还可以求出光在油中传播的速度(四)、视深和视高1、视深公式:如图2所示,一个物点位于折射率为n的介质中h深处,当在介质界面正上方观察时,物体的视深为:nhh0=略证:根据光路可逆和折射定律:rinsinsin=一般瞳孔的线度d=2~3毫米,因此i和r 都非常小,则haii=≈tansin,tansinharr=≈。
故有hhrin0sinsin==可见:视深比实深小。
2、视高公式:如果从折射率为n的介质中,观察正上方距液面高为h的物点,则视高为nhh=ααγγOASS,h,h图2略证:如图3所示,根据折射定律有rin sin sin =i 、r 很小,故近似有: 0tan sin h a i i =≈ ha r r =≈tan sin 所以 0nh h = 可见:视高比实高大。
3、视深与视高公式的应用:利用视深与视高公式,不仅可以极为简捷地测定介质的折射率,而且还可以很方便地分析和解决与视深和视高有关的各种问题。
例3 如图4所示,紧贴矩形玻璃砖右端插一颗大头针,在距左端l 1=3厘米的O 处观察大头针D 的像D ’。
若测出像距右端l 2=4厘米,玻璃砖厚度L =14厘米。
试估算玻璃砖的折射率。
解析:根据视深公式 nh h 0=,h 0=L ,h=L -l 2, 所以玻璃砖的折射率为 hh n 0==2l L L -=1.4 可见视深和视高都与观察点的位置无关(只要垂直观察), 观察点到界面的距离l 1是多余的无关条件。
例4 光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ,当光线以30°入射角,由该介质射入空气时,折射角为多少?解析:由介质的折射率与光速的关系得: (1)又根据介质折射率的定义式得: (2)为在空气中光线、法线间的夹角即为所求. 为在介质中光线与法线间的夹角30°.由(1)、(2)两式解得:所以例5 光线从空气射入甲介质中时,入射角,折射角,光线从空气中射入乙介质中时,入射角,折射角.求光在甲、乙两种介质中的传播速度比.解析:设光在甲介质中传播的速度为,光在乙介质中传播的速度为.根据折射率的定义式得:根据折射率与光速的关系得:,,得:,所以:例6 光线从空气射入的介质中,反射光线恰垂直于折射光线,则入射角约为多少?解析:根据光的反射定律有入射角跟反射角相等,根据题意折射光线与反射光线垂直,即两光线的夹角为90°,则反射角与折射角互余,即,则.又根据折射率的定义式:所以:.例7 如图2(a)所示为为玻璃制成的圆柱体,它的折射率为3。
(1)一细光线以θ=600的入射角射入圆柱体,它从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向多大的角度?(2)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。
解析:(1)由折射定律得:sin γ1=sin θ/n=1/2,γ1=300,γ1=γ2=300,γ3=θ-γ1=300.在出射处sini=nsin γ2=3/2,i=600.γ4=i-γ3=300所以:α=γ3+γ4=600,即出射光线偏离原方向600.(2)光线穿过圆柱体并射出的光路图如图2(b )所示。
例8 井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水在井口下),两井底部中间各有一只青蛙,则( C ) A .水井中的青蛙觉得井口大些。
B .两井中的青蛙觉得井口一样大,只是水井中的青蛙觉得井口高。
C .晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星D .晴天的夜晚,两井中的青蛙看到的星星一样多,只是水井中的青蛙看到的星星分布范围较小解析: 如图所示,θ1<θ2,则水井中青蛙看到井外的范围比较大,θ1>θ2′,故枯井中青蛙觉得天大.例9 水中一标竿齐水面的刻度为零,水面以上刻度为正,以下刻度为负.人浮于水面与标竿相距L 处,且水面上标竿的2/2 m 刻度的倒影与水下-2m 刻度的像重合.若水的折射率为2,要看到水面上2/2 m 刻度的倒影与水下-5m 的刻度的像重合,人需后退的距离为多少?γ1 γ2 γ4i θ θα (a) (b图2 γ3【解析】 由r i sin sin =n 可求得L =1 m .再由r i ''sin sin 可求得x =1 m .例10 把相同玻璃制成的厚度为d 的正方体A 和半径为d 的半球体B 放在报纸上,且让半球的凸面向上,从正上方分别观察A 、B 中心处报纸的文字,下面的观察记录正确的是(A D )A.A 中的文字位置比B 中的高B. B 中的文字位置比A 中的高C.A 、B 中的文字位置一样高D.B 中的文字位置和没有玻璃时一样高例11 一块厚为d 的水板玻璃,光线以入射角i 射入, 其折射角为γ,如图23所示。
试求由玻璃出射光线的 侧移量D 为多大?(五)课堂小结A 、在光的折射现象中,折射角随着入射角的变化而变化,而两角的正弦值之比是个常数.B 、对于不同的介质,此常数的值是不同的.如光从真空进入水中,这个常数为4/3,光从真空进入玻璃中,该常数为3/2.显然,这个常数能反映介质的光学性质,我们把它定义为介质的绝对折射率,简称为折射率,用字母n 表示.C 、介质的折射率是由介质本身性质决定的.它取决于光在介质中传播的速度.D 、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同,红光的传播速度最大,折射率最小,紫光的春播速度最小,折射率最大.只有掌握了折射率的内涵,才能理解光的折射现象,不仅能掌握折射定律,而且为研究全反射现象打下良好的基础. 练习:1.已知水的折射率为4/3,某种玻璃的折射率是3/2,则光在水中和在这种玻璃中传播的速度之比是多少? ( 9∶8 )2.由空气射入某种介质,折射光线与反射光线恰好垂直,已知入射角是53°,则这种介质可能是什么? ( 水 )3.一束宽度为10 cm 的平行光束,以 60°的入射角从空气射入折射率为 的介质中,界面光滑平整,求反射光束和折射光束的宽度.( 10cm 17.3cm ) 4.一个大游泳池,池底是水平面,池水深1.2m ,有一直杆竖直立于地底,浸入水中部分杆是全长的一半,当太阳光以与水平面成37°角射在水面上时,测得杆在池底的影长为2.5m ,求水的折射率.5.人看到沉在水杯底的硬币,其实看到的是:( C ) A 、硬币的实像,其位置比硬币实际所在位置浅 B 、硬币的实体,其位置即硬币的实际位置图i γd D图23C、硬币的虚像,但位置比硬币的实际位置浅D、硬币的虚像,其位置比硬币的实际位置深6.如图所示,在两束光的交点P前,放一块长方形的玻璃砖则交点位置:( C )A、不变B、向左C、向右D、可能向左、也可能向右,由光的颜色决定的7.空中有一只小鸟,距水面3m,其正下方距离水面4m深处的水中有一条鱼,已知水的折射率为4/3,则鸟看水中鱼离它的距离是多少?鱼看空中的鸟离它的距离是多少?( 6m, 8m )。