第二模塊：光學

第四講：光的折射：

一、光的折射的定義：

光由一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折的現象，叫做折射。

如圖所示，EF是空氣和水的分界面，AO是入射光線，光進入另一種介質被折射後的光線OC是折射光線，經過入射點并垂直于分界面的NM是法線，入射光線與法線的夾角是入射角∠AON，折射光線與法線的夾角是折射角∠COM。

二、光的折射規律：

光發生折射時，三線同面（入射光線、折射光線、法線在同一平面内），折射光線和入射光線分别位于法線的兩側。

1、（1）當光從空氣折射入水中或其他介質中時，折射光線向法線偏折靠近，折射角小于入射角。

（2）當光垂直射入時，傳播方向不變。

（3）當光從水或其他介質中射入空氣中時，折射光線遠離法線，折射角大于入射角。

2、當入射角增大時，折射角也增大，反之減小時，這折射角也減小。

3、光路是可逆的。

要點提示：1、光線斜射入另一種介質時才會發生偏折，垂直射入，方向不變。

2、折射時，總是空氣中的角大。

3、人眼看到的物體或像，是由于光由物體發出經過折射後射入人眼的，不是光從眼睛射向物體。

三、光的反射定律和光的折射規律對比：

四、光的折射的應用：

1、水中的魚看起來比實際位置淺或者河水的實際深入比看上去的深，是因為：從魚身上反射的光由水中折射入空氣中，折射角比入射角大，折射光線遠離法線，人眼看到的光是折射光線的反向延長線，就是魚的虛像，這個虛像比實際位置高。

2、透過玻璃磚看筆發生錯位，是因為：光從空氣中折射入玻璃磚中，再從玻璃磚折射出空氣中，兩次折射導緻入射光線與最後的折射光線平行，就發生了錯位。

3、筷子在水中部分看起來向上折，是因為：來自筷子的光由水中折射入空氣中，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，人眼看到的光是折射光線的反向延長線，就是筷子的虛像，這個虛像比實際位置高，所以筷子的水下部分看起來向上彎折了。

4、海市蜃樓：主要發生在夏天的海面，海水涼，而海面上的空氣比空中的空氣溫度低，空氣熱脹冷縮，上層空氣比下層空氣稀疏，來自地平線以下遠處的景物的光原本不能到達我們眼中，但是一些射向空氣中的光，因為空氣的稀疏，發生彎曲，從而進入了人們的眼睛，便看見了海市蜃樓。

5、飛鳥與遊魚：從湖水中看見飛鳥是因為發生了光的反射-平面鏡成像；看見遊魚是發生了光的折射後遊魚的虛像。

6、通過實驗還發現，光在玻璃中的折射角小于光在水中的折射角，即光在玻璃中的折射光線比在水中的折射光線離法線近，因此玻璃對光的折射能力比水對光的折射能力強，同一束光線，從玻璃中射入空氣中比從水中射入空氣中，折射角大，所以從玻璃中射出的折射角更大，折射光線更遠離法線。

五、三種光現象的區分：關鍵用介質來分析。

1、光的直線傳播：同種均勻介質中發生。

2、光的反射：在兩種介質的表面發生。

3、光的折射：是從一種透明介質進入另一種透明介質。

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