□管余
識別光現(xiàn)象完成光路圖
□管余
光現(xiàn)象中包含三個重要規(guī)律:光的直線傳播、光的反射定律、光的折射規(guī)律.學好光現(xiàn)象首先要能區(qū)分這三種現(xiàn)象,同時能根據(jù)光的反射定律、折射規(guī)律進行應用及作圖.
1.從定義和條件上區(qū)分三者
2.三種光現(xiàn)象區(qū)分的關鍵
(1)光的直線傳播是在同一種介質中,光的傳播方向不變;
(2)光的反射也是發(fā)生在同一種介質中,光的傳播方向發(fā)生改變,光速不變;
(3)光的折射是在兩種介質中發(fā)生的光現(xiàn)象,光的傳播方向一般發(fā)生改變,光速改變.
例1(2016·懷化)下面列舉的四種光現(xiàn)象中,屬于光的折射現(xiàn)象的是().
A
B
C
D
A.屏幕上的手影 B.山在水中的倒影
C.花瓶在平面鏡中的像 D.鉛筆好像在水面處折斷
解析:手在屏幕上形成手影,是因為光在同一均勻介質中沿直線傳播,故不是A;平靜的水面相當于平面鏡,山在水中形成“倒影”是平面鏡成像,平面鏡成像屬于光的反射,故不是B;花瓶在平面鏡中的像屬于光的反射,故不是C;根據(jù)光的折射規(guī)律,當光從空氣斜射入水中或者其他介質中時,折射光線向法線方向偏折,出現(xiàn)了鉛筆好像在水面處折斷了的現(xiàn)象,故是D.
答案:D.
點評:(1)光在同一種均勻介質中沿直線傳播.光沿直線傳播的實例有:小孔成像、激光準直等;
(2)光射到兩種介質的交界面上時,會發(fā)生反射現(xiàn)象,平面鏡成像就是實例;
(3)光從一種介質斜進入另一種介質時,光的傳播方向就會發(fā)生偏折,即光的折射現(xiàn)象.池水看起來變淺,插入水中的筷子好像在水面上折斷了,海市蜃樓等現(xiàn)象,都是光的折射現(xiàn)象.
光的反射和折射作圖的一般步驟為:
1.由入射光線(反射光線或折射光線)確定入(或折)射點;
2.過入(或折)射點作反(或折)射面的垂線,即法線(用虛線);
3.由“三線共面”確定反射光線(入射光線或折射光線)所在的平面;
4.由“兩角相等”確定反射光線(或入射光線)的位置;由“兩角不等”確定折射光線(或入射光線)的位置,并用實線畫出.
注意:標明法線與鏡面垂直及光線的方向和要求標明的角,折射時要注意光線偏折方向.
例2請畫出青蛙在井底的A點能看到的天空的范圍.
解析:在井沒有水時,光沿直線傳播,其視野范圍如下圖所示.
答案:
A
A
例3(2016·廣安)如右圖所示,作出入射線A O經(jīng)平面鏡反射后的反射線O B,并標出反射角的度數(shù).
解析:由圖可知,入射角為90°-50°=40°,可得反射角也為40°.過入射點垂直于鏡面作出法線,然后根據(jù)反射角等于入射角,在法線左側畫出反射光線即可,如下圖所示.
答案:
例4(2016·聊城)如右圖所示,一束光射向一塊玻璃磚,并穿過玻璃磚.畫出這束光進入玻璃和離開玻璃后的光線(注意標出法線).
解析:先過入射點畫垂直于界面的法線,當光從空氣斜射入玻璃時,入射光線和折射光線分居法線的兩側,折射角小于入射角.當光從玻璃斜射入空氣時,入射光線和折射光線分居法線的兩側,折射角大于入射角.
答案:
點評:在作光的折射光路圖時要注意:不管光從空氣斜射入水中或其他介質中,還是光從水中或其他介質中斜射入空氣中,都可通過“在空氣里面射角最大”,來確定界面兩側的介質種類.