“光路可逆”演示实验教具的理论设计研究
2021-09-05王军
考试周刊 2021年65期



摘 要:光在气体、液体、固体等均匀物质中沿直线传播,在不同的介质表面上发生折射。教学中,学生需要明白光直线传播性质、折射规律、直观掌握光的传播路径的可逆性,为后续学习奠定基础。因此,文章通过实验设计,制作了一个光的折射和光路可逆演示仪,详细论证了其演示原理和可行性,以供教學参考和应用。
关键词:光路;折射;光路可逆
一、 引言
光在气体、液体、固体等均匀物质中沿直线传播,在不同的介质表面上发生折射。新课程标准明确要求学生通过实验得出光在空气、水、玻璃等透明、均匀物质中沿直线传播。然而,在物理教科书沪科版中,第四章,第一节p54,图4-4中的演示实验仅仅呈现了光在透明液体(水)中的传播路径和光在玻璃中的传播路径,却没有光在气体中传播的实验。另外,在光的折射现象中,物理教科书沪科版第四章第三节中,提到光的折射现象中光路可逆,也就是说在光的折射现象中,从一种透明介质A斜射入另一种透明介质B的路径,和从一种透明介质B斜射入另一种透明介质A的路径相同(也就是说折射角变为入射角)。
物理学是一门以实验为基础的学科,没有实验验证的物理规律会非常生硬和难以理解,因此,对光路可逆进行试验演示和验证是非常必要的。当然,一般实验室中具有光的直线传播的演示实验装置,但是对光的折射,仅仅以一根插入水中的木棍来简单说明,是远远不够的。另外,如果要证实光路的可逆性,更是难上加难,目前没有看到教材和实验室中具体讨论过相关的实验。……
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