实验探究 :探究光折射的特点
实验器材:
光的传播反射折射演示器(水自备)或光学实验套装
探究问题:
(1)折射光线、入射光线和法线三者之间位置关系?
(2)折射角和入射角的大小关系?
(3)随着入射角的变化,折射角如何变化?
(4)当入射光线垂直于玻璃入射时,折射光线的方向如何?
探究1:光从空气斜射入水(玻璃)中时:
实验现象:
(1)如图所示,让激光笔发出的一束光斜射入水(玻璃)中,观察光的整个传播路径。 观察比较折射角和入射角的大小;
(2)改变入射角的大小,观察折射角的变化情况;
实验现象:
(1)光从空气中斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线靠近。
(2)入射光线靠近(或远离)法线,折射光线 也靠近(或远离)法线。且折射角总是小于入射角。
探究2:光从水(玻璃)中斜射入空气时:
实验现象:
(1)光从水或玻璃中斜射入空气中时,传播方向发生改变,折射光线远离法线。
(2)入射光线靠近(或远离)法线,折射光线 也靠近(或远离)法线。且折射角总是大于入射角。
探究3:光从空气垂直射入玻璃中时:
如图所示,让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜,激光从水中垂直射入空气中,观察光的整个传播路径。
实验现象:
光由空气垂直射入玻璃时,光的传播方向不改变;光由水中垂直射入空气时,光的传播方向也不发生改变。
探究4:光的折射的可逆性:
光反射时的光路是可逆的,光的折射时光路也是可逆的吗?
如图:让光从空气斜射半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察光在空气中的传播途径。
现象:如果让光逆着折射光线的方向射到界面,那么,它被折射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
结论:在光的折射现象中,光路也是可逆的。
实验结论:光的折射规律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内。(三线共面)
(2)折射光线和入射光线分居在法线两侧。(两线分居)
(3) ①光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;
②光从水斜射向空气时,折射角大于入射角;
③入射角增大时,折射角也随之增大;(空气中的角总是大角)
④垂直射入时,传播方向不变。
(4)在光的折射中光路是可逆的。(光路可逆)