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预习光的折射

2008-10-15翁开松

关键词:径迹法线射入

翁开松

不知道你有没有发现这样的现象:当水桶中装有较多水的时候,看起来总感觉水变浅了;把筷子插入水中,从上面斜着看时,筷子在水中的部分是向上弯折的.如果你没有发现,现在就动手试一试,看看实验结果______________(填“是”或“不是”)这样.

请你再想一想:光沿直线传播有什么条件?______________.水中筷子反射出的光经过哪些物质传入我们的眼睛?______________.

光从一种介质进入另一种介质,比如从空气进入水或玻璃时,将怎样传播呢?我想你一定能利用身边的物体设计以下实验进行探究的.

实验一

买一支激光笔,先在水盆里装些水,将一块表面光滑平整的木板插入水中,让激光笔发出的光沿木板射入水中,我们可以看到光在空气和水中的径迹.用铅笔把你看到的现象画出来,看跟图1是否相似.为了找到其中的规律,可以在图中添加一条辅助线——法线(过入射点垂直于界面的直线).相信你已经发现了,光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向______________(填“会”或“不会”)发生改变,这种现象叫做光的折射.光从空气斜射入水中时,折射光线向______________(填“靠近”或“远离”)法线的方向偏折.

实验二

还是用上面的器材,把光从空气垂直射入水中,观察光的径迹.你会发现光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向______________(填“会”或“不会”)发生改变.

在图1中,若光线从水中沿BO斜射入空气,猜想一下,折射光线是______________,因为折射时和反射时一样,光路都是可逆的.

现在,我们可以解释桶里装有水时为什么看起来比实际浅了.如下页图2所示,光从水底的A点斜射向空气时,在______________处发生折射,折射光线向______________法线方向偏折,我们逆着折射光线看去,光好像是从A′点沿直线射入我们眼睛的. A′点比实际位置高一些,所以桶里装水时看起来比实际浅.

责任编辑 程哲

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