花育安
常規(guī)的光的折射教學(xué)一般是先認(rèn)識一些光的折射現(xiàn)象,然后提出猜想,作出假設(shè),科學(xué)探究,最后總結(jié)出光的折射規(guī)律. 在實際操作中,由于人們對光的折射現(xiàn)象不像對反射現(xiàn)象那么熟悉,這種常規(guī)性的教學(xué)手段,在這個知識點的教學(xué)上,效果往往不太理想。
一、光的折射現(xiàn)象
光的折射規(guī)律告訴我們,折射光線;入射光線分居法線兩側(cè),折射光線;入射光線和法線都在同一平面內(nèi).當(dāng)光線從空氣中斜射人水中或其他透明介質(zhì)中時,折射光線向法線偏折, 即折射角小于人射角;當(dāng)光線從水中或其他透明介質(zhì)中斜射人空氣中時,折射光線向界面偏折, 即折射角大于人射角.這個規(guī)律為了方便記憶,可以總結(jié)為:光從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì)中時,空氣中光線與法線的夾角總是大角.
用折射規(guī)律可以解釋生活中很多問題和現(xiàn)象,例如叉魚時要對準(zhǔn)看到的魚的下方,插在水中的筷子向上彎折,透過玻璃磚看到的物體錯位等.根據(jù)折射規(guī)律作圖可分析總結(jié)出:由于光的折射,看到的虛像都在實際物體的上方.
例如,在圖1 中, 光在兩種物質(zhì)的分界面上是如何折射的? 請你畫出圖中的折射光線.
對于這類問題, 我們只要畫好法線, 確定空氣介質(zhì)的位置, 再運用口訣, 就能畫出折射光線的大致方向. 如圖2.
光通過三棱鏡后的光路圖如圖3 所示:一束平行于三棱鏡底邊的光線 , 經(jīng)過三棱鏡 后 , 最后的出射光線向靠近底邊偏折.
光通過玻璃磚后的光路,如圖4 所示,解釋了為什么通過玻璃磚看物體會錯位:光通過玻璃磚折射后, 傳播方向并不發(fā)生改變, 只是發(fā)生了側(cè)移,所以透過玻璃磚看過去,物體發(fā)生了/錯位 0 .玻璃磚越薄,側(cè)移越小.
二、透鏡對光線的作用
觀察平行光通過透鏡的光路圖, 如圖5.
如果我們不看光線的傳播方向, 只看光路的輪廓, 就可看到圖6這樣的圖形. 我們發(fā)現(xiàn), 兩種透鏡的光路分明就是兩種透鏡各自的一半. 也許這就是大自然的奇妙之處.
三、光的色散
一束白光,通過三棱鏡的折射后在白屏上出現(xiàn)一條彩色光帶,從上到下出現(xiàn)的色光依次是:紅;橙;黃;綠;藍(lán);靛;紫.色散現(xiàn)象說明:白光不是單色光,是由多種顏色的色光混合而成的復(fù)色光. 通過色散現(xiàn)象還可以知道:不同顏色的光通過三棱鏡時的折射程度不同,紅光的折射程度最小,紫光的折射程度最大.
當(dāng)紅;綠;藍(lán)三種色光以不同比例混合時,可以得到各種顏色的光,所以將紅;綠;藍(lán)三種色光叫做色光的三原色,三者等量混合后是白光.
顏料的三原色是品紅;黃;青, 三色顏料等量混合后為黑色.
什么色光進人人眼, 人看物體就是什么顏色.透明物體的顏色是由透過它的色光決定的.例如, 當(dāng)白光透過紅玻璃,其他顏色的光被吸收,只有紅光透過,進人人眼,人看到的玻璃呈紅色.不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的.例如, 白光照射在綠葉上,綠葉把其他顏色的光吸收,只把綠光反射出去, 綠光進人人眼,人看到的綠葉呈綠色. 若是紅光照射在綠葉上,綠葉吸收了紅光,沒有光進人人眼,人看到的綠葉是黑色.
圖7
我們分析發(fā)生折射時,紫光比紅光偏折程度更大.故入射角相同時, 紫光的折射角比紅光的折射角更小.而根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,跟光的顏色沒有關(guān)系,故反射光線不變.反射光線不變 ,折射光線偏折得更厲害,更靠近法線,在口 C 左側(cè)。
總之,:光的折射在實際中很常見 ,只要涉及不同介質(zhì)中光的傳播問題 ,就會使用光的折射規(guī)律.要注意弄清光從空氣中射人其他介質(zhì)和從其他介質(zhì)射人空氣的兩種情況,注意人眼看物體時光線的方向.對于不同的教學(xué)內(nèi)容,只有立足于學(xué)生,才能找到更加適用的創(chuàng)新教法. 世界上沒有一成不變的東西, 更沒有一成不變的教學(xué). 創(chuàng)新教法同樣要求我們教育的結(jié)果是使學(xué)生獲得更加成功的學(xué)習(xí)方式.