八年级物理光的折射
一、光的折射
1、定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。
2、光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆
⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。
⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于
近法线折射。
光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属
于远法线折射。
光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 0 度。
3、应用:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是
物体的虚像,看到的位置比实际位置高
练习:☆池水看起来比实际的浅是因为光从水中斜射向空气中时发生折射,折射角大于入射角。
☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射而形成的虚像,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像。
二、透镜
1、名词:薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。
主光轴:通过两个球面球心的直线。
光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传
播方向不改变。
焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴
上的一点,这个点叫焦点。
焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
2、典型光路
三、凸透镜成像规律及其应用
1、实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不
在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2、实验结论:(凸透镜成像规律)
F分虚实,2f大小,实倒虚正,
具体见下表:
物距
像的性质
像距应用倒、
正
放、
缩
虚、
实
u>2f 倒立缩小实像f 照相 机 f2f 幻灯 机 u 放大 镜 2.知识要点 (1)发光的物体叫做光源:光在均匀介质中沿直线传播;用几何图线表“光线”可以形象地表示光的传播情况。 (2) 光在不同介质中传播速度不同,光在真空中的传播速度为s m c /1038. ①水中的光速c v 43. (记住这两个速度) ②玻璃中的光速c v 32. (3)光在1年内传播的距离为1光年. (4)白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色混合而成. (5)红、绿、蓝为三原色. (6)光射到物体表面上时会发生反射现象,图2—1为光的反射现象中有关的基本概念. (7)光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内, 反射光线、入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角. (8)平面镜的成像特点:平面镜成的是虚像,像和物体大小相等,像和物体连线与镜面垂直,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离.(注意这个垂直关系) (9)球面镜:凸面镜使平行光束发散,凹面镜使平行光束会聚. (10)光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生变化的现 象叫做光的折射现象.图2-2是光从空气射入水中的情况. (11)光从空气斜射入玻璃、水中时,折射角小于入射角;光从玻 璃或水中斜射入空气时,折射角大于入射角.(记住光的折射规律!) (12)红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光按此顺序排 列起来就是光谱. (13)在光谱的红光之外,有一种看不见的光叫红外线;在光谱的紫光之外,也有一种看不见的光叫紫外线. [例12]一辆卡车的车箱正后方有一块较大的平面镜,能够看 到车后的物体,当卡车以速度v行驶在笔直的公路上,可以看到平面镜内路旁大树的像相对地面的运动情况是( ) A.以速度v向后退 B.以速度v向前运动 C.以速度2v向后退 D.以速度2v向前运动 思路分析 卡车以速度v行驶时,平面镜相对于树的速度为v,运动方向与卡车一样向前.而树在平面镜中的像相对于平面镜的速度也是v,其运动方向也向前.但是树在平面镜中的像相对于树的速度是2v,方向是向前的. (明确物、像和镜的速度是相对谁的?) 答:D [例17]图2-15中光线从空气通过厚玻璃板时折射的光路图,其中正确的是( ) [例20]为什么在水面上看到插入水中的筷子好像是向上“折断的”? 例22光从水射到与空气的交界面上时发生折射,选择从石块上一点A射到水面上的两条光线图2-18,每一条光线都会发生折射,由于这两条光线的入射角不同,折射角也不相同.这两条光线射入人的眼睛,使人感觉到光是从水下 A点发出的.所以,人看到的是石块的 1 虚像且像的位置比实际位置要高一些。 答:虚像;高 (这是虚像产生的原因) 点评水面以上的光射入水中,射到水下物体上时发生反射,反射光又从水下射到水面并且在水面处发生折射.这就是为什么人能够看到水下物体的原因.人的直觉经验是光总是沿直线传播的,因此总感觉看到的物体在眼睛的前方.由于光在水面发生折射,人看到的是水中物体的虚像. [例23]“海市蜃楼”的景象是怎样形成的? 思路分析这是“现象”产生的原因 夏天,海面上方的空气在强烈阳光的照射下比海水的温度高,空气热胀冷缩,上层的空气比底层的空气稀疏.来自地平线以外远处的物体的光线,本来不能传播到人的眼中,但是有一些射向空中的光线,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,这样逆着光线望去,就看见远处的物体. 答:实例如图2-19所示 课内例题解析 [例1](课本第41页4题)自行车尾灯的结构如图2-20所示.夜晚,用手电筒照射尾灯,看看它的反光效果。试着在图中画出反射光 线来. 思路分析 尾灯是由若干个两个互相垂直的平面镜构成的,通过图2-21可以说明入射光线AB和反射光线CD是平行的.ON和O'N'分别为1 M M和2的法线.由光的反射规律可得∠1=∠2,因为ON和O'N'互相垂直,所以∠3=90°-∠2,由反射规律得∠4=∠3=90°-∠2,所以∠5=∠1,且ON与镜 M平行,所以AB与CD平行.(将手电筒光认为是平2 行光) 根据上述分析,尾灯的反射光线应用入射光线是平行的. 答:如图2-22所示 [例2](课本第48页3题)把一支铅笔斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面上折断了,解释这种观象。 答:(1)光从水中进入空气,传播方向发生改变; (2)由于折射,看起来水底变浅; (3)看起来,浸在水中的铅笔底部上浮.在空气与水面交界处折断. 1、眼睛的构造; 在我们的五官当中,眼睛占有极其重要的地位,那么眼睛是怎样工作的呢?其实,眼睛是一个相当复杂的天然光学仪器,从结构上看,眼球非常类似于照相机. 【导学】借助图片说明眼睛的结构: 2、眼睛的工作原理 结合眼睛的构造和照相机的工作原理填写下表 【提示】与照相机对比进行说明(补全表格) 眼睛照相机 ①光圈 角膜、晶状体、玻璃体② ③底片(感光底片) 被注:瞳孔起到了照片机中光圈的作用,当光强时,瞳孔自动缩小; 光弱时,瞳孔自动放大.当物体的像呈现在视网膜时,视神经就把视 觉信号传送到大脑中.