苏科版 · 八年级物理 · 第三章第一节
把筷子斜插入水中,从侧面看——筷子好像在水面处折断了!这是为什么呢?
站在岸上看游泳池底,总觉得比实际浅很多——小心别跳错了!
沙漠或海面上空,远方竟然出现了"空中楼阁"——大自然的光影魔术!
上面这些现象的背后,都藏着一个共同的物理原理—— 光的折射
让我们一起动手探索吧!👇
拖拽滑块改变入射角,观察折射角如何变化
让我们来看看刚才实验中记录的数据,找找规律吧!
| 入射角 i | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 折射角 r (空气→水) | 0° | 7.5° | 14.9° | 22.1° | 28.9° | 35.2° | 40.6° | 44.9° | 47.8° |
折射角 始终小于 入射角 — 光从空气斜射入水中时,偏向法线!
拖动滑块改变入射角,点击按钮切换介质。观察三线共面、两线分居!
规律验证:
✅ 三线共面 — 入射光线、折射光线、法线在同一竖直平面内
✅ 两线分居 — 入射光线和折射光线分别在法线两侧
✅ 空气→介质 — 折射角 < 入射角(偏向法线)
✅ 角度关系 — 入射角增大,折射角也增大
✅ 垂直入射 — i=0° 时,r=0°,传播方向不变
水中的鱼实际位置在 A 点,但你从岸上看到它在 B 点——点击按钮查看光路!
光的折射和反射一样,光路也是可逆的!拖动滑块或点击按钮切换方向。
海市蜃楼光路示意图:光线在非均匀空气中连续弯曲传播
拖动滑块改变视角,观察筷子在水面处的折射效果!
原理解释:
筷子在水下的部分,反射的光线从水射入空气时发生折射(折射角 > 入射角)。
人眼逆着折射光线看回去,水下部分的筷子虚像位置上移了。
而水上部分的筷子光线直接进入人眼(不发生折射),位置不变。
两段"错位"叠在一起,看起来就像筷子折断了!
斜插入水中的筷子,从侧面看好像在水面处折断了——折射改变了光路
杯底硬币刚好被杯沿挡住时,注水后硬币"浮"起来了——折射让人看到原本被挡住的部分
古诗说"潭清疑水浅",池水看起来比实际浅——光的折射让水底虚像上移
渔民叉鱼时,要瞄准鱼下方才能叉到——看到的鱼是虚像,位置偏浅
放大镜(凸透镜)就是利用光的折射原理来放大物体的
雨后天空中,阳光经过水滴的折射和色散,形成了美丽的彩虹
星光穿过大气层时,因大气密度不均匀发生连续折射,看起来一闪一闪的
夏天远处的柏油路看起来湿漉漉的——热空气层折射形成了蜃景
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折
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居法线两侧
空气→水:折射角<入射角
水→空气:折射角>入射角
人眼逆着折射光线看到虚像,虚像更靠近水面
折射光路也是可逆的
下面三道题给出入射光线,请选择正确的折射光线方向(点击选项)。