第四节光的折射知识点.docx

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第四节光的折射知识点

4.4光的折射

知识点一：

光的折射

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、理解：

光的折射与光的反射都是发生在两种介质的交界处，反射光返回原介质中，而折射光如此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。

　3、注意：

在两种介质的交界处，既能发生折射，同时也能发生反射。

知识点二：

光的折射规律

光的折射规律：

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。

1、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〕；

2、光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；

3、入射角增大时，折射角也随着增大；

4、当光线垂直射向介质外表时，传播方向不变。

理解：

折射规律分三点：

〔1〕三线一面；　〔2〕两线分居；〔3〕两角关系分三种情况：

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。

　　注意：

在光的折射中光路是可逆的。

在利用光的折射定律解决实际问题时，应注意我们看到的物体是该物体发出或反射的光线进入我们的眼睛，而不是光线由眼睛发射的，不要搞错方向。

　现象：

折射使池水“变浅〞，筷子“弯折〞、水中人看岸上树“变高〞。

知识点三：

光路图：

作光路图须知事项：

（1）.要借助工具作图；

（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；（5）光发生折射时，处于空气中的那个角较大；（6）平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；（7）平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；（8）画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。

知识点四：

光的色散1、色散：

牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。

〔雨后彩虹是光的色散现象〕2、色光的三原色：

红、绿、蓝。

〔三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光〕3、物体的颜色：

〔1〕透明物体的颜色是由通过的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。

〔2〕不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的，反射什么颜色的光，呈现什么颜色。

〔3〕如物体不反光如此该物体颜色为黑色；假如物体不吸收光线，即全部反射或透射，如此该物体颜色为白色。

知识点五：

光谱：

把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就是光谱。

知识点六：

红外线与紫外线

1、红外线：

在光谱上红光以外的局部，也有能量辐射，不过人眼看不到，这样的辐射叫红外线。

2、红外线的应用：

加热、拍红外线照片诊病、夜视仪、遥控。

3、紫外线：

在光谱的紫端以外，也有看不见的光，叫紫外线。

4、紫外线的特点与应用：

促进钙质吸收、杀死微生物〔紫外线灯杀菌〕、荧光物质发荧光。

5、雾灯用黄光的理由：

不易被空气散射、人眼对黄光敏感。

经典例题解析

1、__________、__________、__________三色光混合能产生各种色彩.人们把这三种色光叫做__________.小华的调色板上如果有__________、__________、__________三种颜色的颜料，他也能通过颜料混合画出各种色彩的图画，这说明色光的混合规律跟颜料的混合规律是__________。

解析：

光的三原色和颜料的三原色不同，光的三原色为红、绿、蓝；白光是由三种色光红、绿、蓝三种色光合成的。

让三种色光各自所占比例不同，就合成了形形色色的各种色光；　　而颜料的三原色为品红、黄、青三种颜色，它们的混合原理不同。

答案：

红　绿　蓝　色光的三原色　品红　黄　青　不同的总结与升华：

颜料的混合原理是：

两种颜料混合色是它们都能反射的色光，其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。

色光的混合原理是：

两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色。

举一反三：

将一束红光和一束蓝光同时照射到白色的屏上我们可看到_________色。

解析：

白屏反射各种色光，所以反射到我们眼睛的是红蓝两种色光，在我们看来应是紫色。

答案：

紫

2、小明用红笔在白纸上写了一个“光〞字，在暗室里用红光照射这个字，将会看到什么现象？

答案：

白纸反射红光，红颜料反射红光，所以我们看不清这个字。

总结升华：

　　1、透明物体的颜色是由通过的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。

　　2、不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的，反射什么颜色的光，呈现什么颜色。

　　3、如物体不反光如此该物体颜色为黑色；假如物体不吸收光线即全部反射或透射如此该物体颜色为白色。

举一反三：

阳光透过蓝色的玻璃照射到一个红背心上，这个背心将成什么颜色？

答案：

蓝玻璃透射蓝光，而红背心只反射红色，所以我们看到的背心将呈黑色。

折射现象

3、小明不慎将一支铅笔落在了水杯里他发现铅笔变弯了如下列图：

请用光学知识解释。

答案：

如图设铅笔底部和容器接触部位为A如此：

A发出的靠近法线的两条光线，折射入空气中，这些折射光线不能相交，但是它们的反向延长线相交，眼睛逆着折射光线看去，觉得折射光线好似是从交点A′射来的，再跟平面镜成虚像的情况比照，说明眼睛看到的是A点的虚像，虚像A′的位置在A之上，眼睛看到的池底各点都如此，所以看起来A升高，眼睛看到的水中的铅笔各点都是如此，而使铅笔看起来上翘。

总结与升华：

①、我们之所以看到物体，是由于物体发出〔或反射〕的光线进入了我

们的眼睛；②、光在两种介质外表斜射时要发生折射；③、折射时角度〔跟法线的夹角〕大小要找对；④、人的感觉光是沿直线传播的；⑤、反向延长线得到的是虚像。

⑥、折射现象光路可逆。

举一反三：

　　水面下的物体看岸上的物体会感觉物体偏高还是偏低？

答案：

一个物体在A处发射的光线经折射如图，我们感觉到光是沿直线传播的，我们把光线返向延长即交于A’因此我们感觉物体偏高。

4：

一束光线射到三棱镜〔玻璃制成〕上，如下列图，画出这束光线穿过三棱镜的大致传播方向。

解析：

根据光的折射规律可知，在斜射时，总是空气中的角较大，作出法线，根据光发生折射的介质情况，确定折射角与入射角谁大谁小，最后确定折射光线的大致传播方向。

答案：

如下列图　　　　　　　　　　

总结与升华：

大家要熟记光的折射定律并记住：

在斜射时，总是空气中的角〔光线跟法线的夹角〕较大。

举一反三：

一条光线从圆心O斜射入一玻璃砖，画出大致的折射光线。

解析：

光线从圆心O入射后要折射，折射后的光线再从玻璃射入空气时，由于此入射光线过圆心，根据数学知识可知，此入射光线与该点的圆面垂直，所以可以看成是垂直入射，因此传播方向不变。

如下列图：

折射知识的综合应用

5：

如下列图，一束光线由某介质射入空气中时发生了反射和折射现象

，∠1=∠2≠∠3，试指出图中的界面和法线，并在图中标出入射光线、反射光线和折射光线的传播方向。

解析：

我们应知道光线在两种介质外表斜射时通常发生反射和折射，根据反射和折射定律，仔细分析题图，先分析哪是界面，AO、BO、CO不可能是界面，〔为什么？

自己分析一下〕只有MM′和NN′′，那么MM′就是法线，利用光的反射定律，入射光线、反射光线必在同一种介质内，并且折射光线和入射光线分居在法线的两侧，CO应是入射光线，OB是反射光线，OA是折射光线，因为∠2≠∠3,所以反射角〔∠BOM〕和入射角〔∠〕不相等，不符合光的反射定律；假设不成立。

因此MM′是界面，NN′是法线。

在三条光线中，有

OA、OB两条线在同一介质中，所以入射光线只可能是AO、BO中的某一条，假设BO是入射光线，那么OA是反射光线，OC如此是折射光线，这样折射光线OC和入射光线BO在法线同一侧了，不符合折射规律，假设不成立。

只有AO是入射光线，那么OB是反射光线，OC是折射光线，光由某介质射入空气中时，折射光线应远离法线偏折，与图示情况相符，∠1=∠2。

　　所以MM′是界面，NN′是法线，三条光线如下列图：

总结与升华：

′是界面，NN′是法线，AO是入射光线，OB是反射光线，AO和OB分居法线两如此，入射角∠1等于反射角∠2，符合反射定律；OC是折射光线。

AO和OC分别处于介质和空气中，且在法线两侧，∠3＞∠1，题意指出光从某介质射入空气中，也符合折射规律。

举一反三：

如图，一束光线从空气斜射到水面发生反射和折射，请在图中作出反射光线和折射光线.

解析：

我们应先画法线ON，再根据光的反射和折射规律作出反射和折射光线,注意：

∠γ=∠α=45°＞∠γ'。

答案：

11．光的折射：

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化的现象。

12．光的折射规律：

光从空气斜射入水或其他介质，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外表时，传播方向不改变。

〔折射光路也是可逆的〕

13．凸透镜：

中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚〔靠近〕作用。

凹透镜：

中间薄边缘厚的透镜，它对光线有发散〔远离〕作用

14．透镜成像规律：

物的位置

像的位置

像的性质

应用举例

凸透镜

U=∞〔平行光〕

V=f

与物异侧

会聚成一点

测定焦距

U>2f

2f>V>f

缩小、倒立、实像

照相机，摄像机

U=2f

V=2f

等大、倒立、实像

计算焦距

2f>U>f

V>2f

放大、倒立、实像

电影机，投影仪

U=f

V=∞

同侧

不成像〔平行光〕

探照灯的透镜

U

V>f

放大、正立、虚像

放大镜

凹透镜

物在镜前任意处

V

同侧

缩小、正立、虚像

“猫眼〞

注意：

虚像物体同侧；实像物体异侧；成实像时物距越大，像距越小，像越小；成虚像时物距越远，像距越远，像越小。

一倍焦距分虚实：

F以内成虚像，F以外成实像。

二倍焦距分大小：

2F以内成放大的像，2F以外成缩小的像。

15．明确实像和虚像的区别：

⑴成像原理不同：

物体发出的光线经光学器件光线会聚而形成像为实像；物体发出的光线经光学器件后光线发散，反向延长线相交形成的像为虚像。

⑵成像性质上的区别：

实像倒立的；虚像是正立的。

⑶接收方法上的区别：

实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到；虚像只能被眼睛看到，不能被光屏接收到。

15．作光路图须知事项：

（1）.要借助尺规作图；

（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；（5）光发生折射时，处于空气中的那个角较大；（6）平行主光轴的光线经凸透镜会聚后的光线一定相交在另一侧焦点上；（7）平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；（8）平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像；（9）画透镜时，一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。

16．几种典型光路图

17．人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头〔凸透镜〕，视网膜相当于照相机内的胶片。

18．近视眼看不某某处的景物，要配戴凹透镜；远视眼看不清近处的景物，需要配戴凸透镜。

19．望远镜能使远处的物体在近处成像，目镜为凸透镜，成正立、放大的虚像，物镜为凸透镜，成倒立、缩小的实像；

20．显微镜的目镜、物镜也都是凸透镜，目镜为凸透镜，成正立、放大的虚像，物镜为凸透镜，成倒立、放大的实像；两次放大的乘积为放大倍数。

七、光的折射

1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。

2、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向亦会发生变化。

3、折射角：

折射光线和法线间的夹角。

八、光的折射定律

1、在光的折射中，三线共面，法线居中。

2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线〔要求会画折射光线、入射光线的光路图〕

3、斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变

4、折射角随入射角的增大而增大

5、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生

6、光的折射中光路可逆。

九、光的折射现象与其应用

1、生活中与光的折射有关的例子：

水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些〔鱼实际在看到位置的后下方〕；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好似错位了；斜放在水中的筷子好似向上弯折了；〔要求会作光路图〕

2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像〔折射光线反向延长线的交点〕

〔二〕光的折射

1、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，这种现象叫光的折射

理解：

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，而折射光如此进入到另一种介质中，由于光在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。

注意：

在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射

2、光的折射规律：

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外表时，传播方向不变，在折射中光路可逆。

理解：

折射规律分三点：

〔1〕三线一面〔2〕两线分居〔3〕两角关系分三种情况：

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

3、在光的折射中光路是可逆的

4、透镜与分类

透镜：

透明物质制成〔一般是玻璃〕，至少有一个外表是球面的一局部，且透镜厚度远比其球面半径小的多。

分类：

凸透镜：

边缘薄，中央厚

凹透镜：

边缘厚，中央薄

5、主光轴，光心、焦点、焦距

主光轴：

通过两个球心的直线

光心：

主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。

〔透镜中心可认为是光心〕

焦点：

凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F〞表示。

虚焦点：

跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。

焦距：

焦点到光心的距离叫焦距，用“f〞表示。

每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。

6、凸透镜：

对光起会聚作用；凹透镜：

对光起发散作用

7、凸透镜成像规律

①虚像物体同侧；实像物体异侧；

②物远实像小而近，物近实像大而远；

③离焦点越近，所成的像越大。

物距〔u〕成像大小像的虚实像物位置像距〔v〕应用

u>2f缩小实像透镜两侧f

u=2f等大实像透镜两侧v=2f

f2f幻灯机

u=f不成像

uu放大镜

8、为了使幕上的像“正立〞〔朝上〕，幻灯片要倒着插。

9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

6.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。

发生折射时，同时一定也发生发射。

折射现象中光路也是可逆的。

7．光从空气斜射入水或者其它介质中时，折射光线向法线方向偏折。

光的折射定律：

三线共面，两线分侧，两角不等〔空气中角大些〕折射现象：

钢笔错位、池水变浅、水中叉鱼、海市蜃楼等

四、光的折射

1、光的折射：

光从一种介质进入另一种介质，它的传播方向发生改变的现象。

2、光从空气斜射入水或玻璃等其它介质时，折射光线向法线方向骗折，折射角小于入射角。

入射角增大，折射角也增大。

光从水或玻璃斜射入空气时，折射光线将远离法线，折射角大于入射角。

当光空气垂直射入水或玻璃等其它介质外表时，传播方向不变，折射角等于入射角等于0°

3、光的折射现象中，光路是可逆的。