15光现象专题三 折射与色散Word格式文档下载.docx
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(1)光发生折射现象时,折射光线、入射光线、和法线在;
(2)折射光线与入射光线分别位于两侧;
(3)折射角随入射角的增大而;
随入射角减小而。
(4)光从空气斜射入水(玻璃)中时:
折射光线法线,折射角比入射角。
(如图3)
光从水(玻璃)斜射入空气中时:
折射光线法线。
折射角比入射角。
(如图4)
(5)当光垂直界面入射时,光的传播方向不发生改变,此时,折射光线、入射光线、法线。
折射角、入射角都是度。
(6)折射中光路是的。
图3图4
水中物体看起来变浅钢笔“错位”铅笔“折断”从水下看,物体变高
3、生活中的折射现象
放大镜把文字放大筷子“折断”鱼缸中的鱼“变大”
现象
现象分析
图示
举例
结论
从岸上看水中的物体
我们能够看见物体是由于物体表面有光线进入我们的眼睛里。
假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼,则我们会觉得光好像是从A*点射入我们眼睛里的,因此像A*比实物A点高了
池水看起来要比实际浅得多
水下看树树变高,岸上看鱼鱼变浅,
原因:
光从一种介质看到另一介质中的物体,看到的不是物体本身,而是物体的虚像。
从水中看到岸上的物体
若从水中去观察岸上的物体则正好出现想反的现象,水面上的像点A*比实际位置高了。
跳水运动员在水下观察10m跳台,就会感觉其高度超过10m
附:
区别小孔成像、平面镜成像与光的折射成像
小孔成像
平面镜成像
光的折射成像
在一块硬纸板上扎一个直径约为1mm的小孔,当室内光线较暗时,从纸板后面的纸屏上可看到蜡烛火焰的像
把一支点燃的蜡烛放在平面镜前,在蜡烛这一侧会发现平面镜后有一个蜡烛的像
将一根笔直的筷子斜放在盛有清水的容器里,从水面上看去,会发现水中的筷子变弯了
成因
我们可以把蜡烛看成是由许多发光点组成的。
每个发光点发出的光,都向四面八方照射,其中只有一小束通过小孔射到纸屏上,形成一个光斑。
这个光斑的明暗,颜色都和蜡烛焰上那个发光点相像。
照在纸屏上的许多光斑就组成了蜡烛的像。
每个发光点发出的光,都向四面八方照射,其中射向平面镜的光会被镜面反射回来射入人眼。
但人却觉得这些光线好像是从镜后它们反射光线的反向延长线的交点发出的,这就是该点在平面镜中所成的像。
蜡烛上每个点都在镜后有一个像点,所有的像点组成了整个蜡烛的像。
浸入水中的筷子上的各点都向外反射光线,其中从水中射向空气中的光线会在空气与水的交界面上发生偏折,折射光线进入眼睛时,我们就看到了该点,但人却觉得光线是从射入人眼光线的反向延长线的交点发出的,这就是该点在水中所形成的像,筷子上每个点都能经折射后成像,所有的这些像点就组成了水中的筷子,它好像向上弯曲。
原理
光的直线传播
光的反射
光的折射
像的性质
倒立的实像,
所成的像是放大的还是缩小得与屏到小孔的距离有关
等大的虚象,
像与物到平面镜的距离相等,
像与物的连接与镜面垂直
虚象,处于物体的上方
一、光的色散(重难点)
让一束白光照射到三棱镜上,通过三棱镜偏后在白屏上形成了一条彩色光带。
(彩虹是色散现象)
造成色散现象的原因:
色散现象是光的折射造成的,原因是不同色光通过棱镜时的偏折程度不同。
色散现象表明:
(1)白光(太阳光)不是单色光,而是由各种色光混合而成的,是复色光
(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的,实验中红光偏折程度最小,紫光最大。
(3)各单色光偏折的程度从小到大依次是红橙黄绿蓝靛紫
光的三原色:
红光、绿光、蓝光(难点)
用不同比例的红光、绿光、蓝光,可以合成其他颜色的光。
应用:
彩色电视机。
二、看不见的光(难点)
让一束白光射到玻璃棱镜上,光线经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带,其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色,靠近底边的一端是紫色,中间依次是橙黄绿蓝靛,这样的光带叫光谱.
紫靛蓝绿黄橙红
1、红外线:
用灵敏的温度计放在红光以外的区域,发现温度也会升高,表明也有能量辐射,人眼看不见,叫红外线。
红外线的主要特性是热作用强。
各种物体吸收了红外线后温度升高,因此人们利用红外线来加热物品。
工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外烤箱烤食品,浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖,医疗上利用红外线来理疗。
由于红外线穿透云雾的能力比较强,利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红外线,再用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示出被测物体的形状和特征,这就是红外遥感。
利用红外遥感技术可以对地球勘测,寻找水源、监视森林火灾、估测大面积农作物的长势和收成,预报风暴和寒潮等,在军事上也有重要的应用(如红外夜视仪)。
2、紫外线:
把胶卷底片放在紫光以外的区域,发现底片也会曝光,表明也有能量辐射,人眼看不见,叫紫外线。
紫外线的主要特性是化学作用强,很容易使照相底片感光。
紫外线的生理作用强,能杀菌消毒,促进人体维生素D的合成。
紫外线的荧光效应,进行防伪。
除验钞机上利用这种效应外,利用不同物质在紫外线照射下会发出不同颜色的荧光的特点,可以鉴别古画,并可用紫外线摄影。
高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线,例如日光灯发出的光中也含有紫外线。
【堂上练习】
1.秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为()
A、星星在运动;
B、地球在绕太阳公转;
C、地球在自转;
D、大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化.
2.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是因为倒影是由于光的形成的,当光从空气射到水面上时,由于光的________(填“反射”或“折射”)使一部分光进入了水中,造成反射光的能量(亮度)比从景物直接发出的入射光能量低,所以拍摄到的倒影的亮度比真实的景物亮度要低。
3.在风平浪静、清澈见底的水里,很容易观察到“水底的鱼儿在白云中穿梭”的景象,而起风后,在水面不同的位置都会看到水面上到处是波光粼粼。
对观察到的“鱼”、“白云”和“波光粼粼”三种现象的下面几种解释,正确的是()
A.鱼和白云都是镜面反射形成的,波光粼粼是漫反射形成的
B.鱼是镜面反射形成的,白云和波光粼粼是漫反射形成的
C.鱼是折射形成的,白云是镜面反射形成的,波光粼粼是漫反射形成的
D.鱼和白云都是折射形成的,波光粼粼是漫反射形成的
4.下图所示的四种现象或应用中,能用光的折射知识进行解释的是()
5.光线从空气斜射到一块玻璃表面时,下图中可以较全面、正确反映光传播路径的是( )
6.潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。
如图所示的四幅光路图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因()
7.如图3所示,一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入,并从玻璃砖AC面射出。
请画出该过程的光路图。
图3
图4
8.小阳到水族馆参观,透过玻璃看到水中的一条鱼在A点,而鱼的实际位置是在B点,如图4所示。
请画出人看到鱼的光路。
9.在下面所示的光现象中,属于光的折射现象的是()
10.下列现象中,不属于光的折射现象的是()
A.盛有水的碗,看上去碗底变浅了B.晴天看见“白云在水中飘动”
C.一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了D.透过一张透明塑料纸上的水珠看到的字放大了
11.如图5所示,一束光线斜射人容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加水直到加满的过程中,光斑将()
A.仍在原来位置B.向右移动后静止
C.向左移动后静止D.先向左移动再向右移动
12.晚上看天上的星星,会看到星星忽闪忽闪的,像“眨眼睛”似的。
对这种现象产生的原因有以下四种猜想,其中符合实际的是()
A.星星发光是忽明忽暗的
B.星星发光是不连续的
C.太空中星球繁多,不时的有其它星球挡住被观察的星星射向地球的光线
D.大气层的空气密度不均匀且不稳定
13.如图6所示,是我们看到的筷子斜插入水中的情况,其中正确的是(
)
图6
14.一束光线与水面成45°
由空气射向水面,反射光线与折射光线之间的夹角()
A.大于90°
B.小于90°
C.等于90°
D.无法判断
15.在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,倒入一些水,把杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移。
当杯子下移到某一位置时,如图所示,可以看到大、小两枚硬币。
对这一现象解释合理的是()
A.“大、小硬币”都是由于光的反射形成的
B.“大、小硬币”都是由于光的折射形成的
C.“大硬币”是由于光的反射形成的,“小硬币”是由于光的折射形成的
D.“大硬币”是由于光的折射形成,“小硬币”是由于光的反射形成
16.古诗中有“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,如图7,而是光线经过不均匀的大气时发生了而成的像,太阳实际在图7中位置(选填“甲”或“乙”)。
17.图8中小孩在湖边观鱼,鱼实际在C点处,但小孩看见鱼是在D点处。
则小孩这样看的结果是因为从水下入射到空气的光发生了_________,所看的是鱼的______(填“实像”或“虚像”)。
18.图9中,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线,则是法线,反射角为度,折射角为度。
界面的边是玻璃。
图9
19.小明在家做了这样一个实验:
把一枚硬币放在一个没有水的碗里,把碗放在桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看到为止。
保持头部不动,缓缓地向碗中倒水,倒着、倒着,怪事出现了,小明又重新看到碗底的硬币。
请你也做一做这个实验,并想一想:
(1)你认为这个实验说明了:
光从水中斜射入空气中时光线向
(填“靠近”或“远离”)法线方向偏折。
(2)小明用作图方法说明这个结论,下面四幅光路图中,你认为正确的是(
20.在水池的一角有一块平面镜,现有一束光线从水中射向平面镜,如图10,请完成光路图,并标出反射角(用“α”表示)和折射角(用“β”表示)
图10图11
21.在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙,它能看到的视野范围如图11(a)所示,天降大雨时井中全部灌满水如图(b)所示,若青蛙仍在P点,它的视野将发生变化。
请在图11中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围,并用阴影线表示出来。
22.如图12所示,岸边有一物体B,潜水员从水中能看见物体B的像B1,请作出一条眼睛能看到像B1的折射光路图.
图12
23.小雨在吃烤肉串时,偶然发现了一个现象:
通过烤炉上方看对面的人,感觉对面的人好像在晃动。
为什么会出现这种现象呢?
小雨根据学过的知识进行分析:
火炉上方的空气被加热后,其疏密程度不断发生变化,光进入这种不均匀的热空气会发生折射,传播方向也在不断发生变化,因此看起来感觉对面的人在晃动。
为了验证这种分析是否正确,回到家后
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