主讲:李超
知识强化
一、知识概述
1、光从一种介质射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫做光的折射。
2、光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
3、在折射中光路可逆。
4、透镜分为凸透镜和凹透镜两类,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
5、凸透镜能将平行于主光轴的光线会聚于焦点,它有两个实焦点;跟主光轴平行的光通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线会交于其焦点,它有两个虚焦点。
二、重点知识归纳

三、难点知识剖析
光的折射现象的解释
光从一种介质时入另一种介质时,光的传播方向一般会发生变化,这就致使人从一种介质看另一种介质中的物体时,看到的物体位置与实际物体位置有所区别。
1、从空气中看水中的物体
如图所示,水中物体A处的光线,由水中进入空气时在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线呈发散状态,人眼根据光沿直线传播的经验逆着折射光线看去,觉得光线好像是从折射光线的反向延长线的交点A′点射来的,人眼看到的是A′点,A′点在A点的上方.所以,从空气中看水中的物体,光从水斜射进入空气,眼睛看到的是由于光的折射所形成的物体的虚像,虚像在物体的上方,即看到的物体位置比物体实际位置浅。

2、从水中看空气中的物体

如图所示,空气中的A物体发出的光线,进入水面发生折射,折射角小于入射角,折射光线是发散的,眼睛逆着折射光线看去,觉得光线好像是从空气中的A′点射来的,眼睛看到的就是A点的虚像A′点,由于A′点在A点的上方,所以从水中看空气中的物体,看到物体的位置比物体实际的位置高一些。
例1.下列现象中不属于光的折射现象的是( )
A、站在清澈的湖边,看到湖底好像变浅了
B、潜水员在水下看岸上的景物比实际的高
C、人在河边看到水底的物体
D、平静的湖面上清晰地映出岸上的景物
解析:
本题是关于判断光的折射现象的问题。根据光的折射现象的形成,知光从一种介质进入另一介质时,一般要改变原来的传播方向。选项A、B均是光发生了折射现象而形成的。选项C中是水底的物体射出的光在水中传播射向水面再折射入空气中进入人的眼睛,是光的折射现象。选项D中的倒影是由光的反射定律形成的平面镜成像。应选D。
例2.如图1所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底处形成一光斑,这时往容器中逐渐加水,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

解析:
如图2所示,未加水前,光线在空气中沿直线传播,在容器底处形成光斑S,往容器中逐渐加水时,光线便由空气斜射入水中,会发生折射现象,且折射角要小于入射角,当加水至图中AA′处时,入射点为O,过点O的光线经水折射后在容器底形成光斑S′,可见光斑向左移,继续加水至BB′,同样画出折射光线形成的光斑 ,光斑也逐渐向左移,由此可知选项A、C、D都是错误的。应选B。
总结:
(1)根据光的折射现象画图分析光的折射现象是此类题目的关键;
(2)画图时一定要清楚光是从什么介质斜射入什么介质,从而可以确定折射角比入射角大或小。
例3.一束光线在空气和玻璃两种介质界面上发生了反射和折射,如图3所示,在图中标出入射光线、反射光线、折射光线的方向,并判断入射角、反射角、折射角大小及玻璃在界面的哪一方?
解析:
首先要确定界面的位置。可能是界面的有两条直线AB或CD。究竟哪一条直线为界面,用光的反射定律来判断。根据反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧,由图3可以看出EO和FO相对于CD对称,与CD夹角都为30°。因此AB为界面,则CD为法线,而EO和FO其中一条为入射光线,另一条为反射光线。
其次,通过折射光线确定入射光线,在界面AB另一侧OG肯定为折射光线,根据光的折射规律,折射光线跟入射光线分居在法线两侧,可知EO为入射光线,那么OF为反射光线。
最后通过折射角和入射角大小关系,根据光的折射规律确定介质的位置。从图3可知入射角为∠EOC=30°,折射角为∠DOG=70°,由折射角大于入射角,光线应是从别的透明物质斜射入到空气中。因此,玻璃应在界面AB的左侧,而界面AB右侧为空气。

光线方向如图4所示,入射角为30°,反射角也为30°,折射角为70°,玻璃在界面AB左侧。
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