光的折射基础知识讲解

光的折射（基础）撰稿：史会娜审稿：蒙阿妮【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.理解光在发生折射时，光路的可逆性；4.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法线垂直于两介质分界面的直线MN入射角入射光线与法线的夹角i折射角折射光线与法线的夹角θ3、【高清课堂：《光的折射、光的色散、看不见的光》】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、光的折射规律1、【高清课堂：《光的折射、光的色散、看不见的光》】光的折射规律：（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居法线两侧；（两线分居）（3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；（4）入射角增大时，折射角也随着增大；2、在光的折射现象中光路是可逆的。要点诠释：1、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。2、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。3、光的折射看到的是物体的虚像。【典型例题】类型一、光的折射规律1.如图中，正确表示光从水斜射入空气的情况的是（）【答案】B【解析】根据光的折射规律，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以C选项错误；从水中斜射入空气中，入射角小于折射角AD错误，正确选项B。【总结升华】题目考查了光的折射规律，解答这类题目要注意，光是从空气斜射入其它介质，还是从其它介质斜射入空气。在空气中的角总是大的。举一反三：【变式】下图是光线通过厚玻璃板的折射光路示意图，其中正确的是（）【答案】A2.如图是一束光线在空气和玻璃界面上发生的反射和折射的情况，可以断定是反射光线，物质是玻璃。请在图上标出入射光线、反射光线和折射光线的方向。【答案】OB；1【解析】当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射。光的反射中，反射角等于入射角；当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角，故CO是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，物质1是玻璃。【总结升华】光线从一种介质斜射向另一种介质时，在界面将发生反射和折射，注意入射光线和反射光线具有对称性，在界面的同侧，入射光线和折射光线不对称，分别在界面的两侧。举一反三：【变式】如图所示，MN为空气和玻璃的界面，一束光线从空气入射到界面上的O点产生了反射和折射。请在图中画出法线并标明入射光线、反射光线及折射光线。【答案】类型二、光路的可逆性3.站在岸上的人看到平静的水面下有一静止的物体，如图，如他想用一束强光照亮物体，则应瞄准（）A．看到的物体B．看到的物体的下方C．看到的物体的上方D．看到的物体的前方【答案】A【解析】我们看到水中的物体，是物体的光经水面折射以后进入我们眼睛形成的，如果一束光照到此物体，根据光的传播路径的可逆性，只要逆着光传播的方向照射就可以找到物体上。【总结升华】题目考查了光的折射中光路的可逆性。类型三、光的折射作图4.如图所示，光源S发出的一条光线射向水中，在水面发生折射后，经过P点。请你在图中大致作出入射光线和折射光线。【答案与解析】连接SP交水面于点A，从点P向水面引垂线，交水面于点B，在A、B两点间取一点O；过O点垂直水面作出法线，连接SO画出入射光线，连接OP画出折射光线，如图所示：【总结升华】题目考查了光的折射规律，折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。举一反三：【变式】如图（1）所示，在南美原始森林的河流里有一种射水鱼，它在水中看到水面上方的树枝上停留的昆虫等猎物后，便向猎物射水，使猎物落在水面上后进行捕杀，喷射出的水在空中呈抛物线形状。关于这个情景，请你在图（2）中作出光路图表示：猎物P反射的光线是如何进入鱼的眼睛E的。【答案】在水面上取一点O，过O点垂直水面作出法线，连接PO为入射光线，OE为折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：