生活中的物理现象1.doc

王乙光的折射：光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。反射光光速与入射光相同，折射光光速与入射光不同。光的折射定律1、折射光线和入射光线分居法线两侧（法线居中，与镜面垂直）2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。（三线两点一面）3、当光线从空气斜射入其它介质时，角的性质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度小的一方）；（在真空中的角总是大的，其次是空气，注：不能在考试填空题中使用）4、当光线从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。（以上两条总结为：谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角）5、在相同的条件下，折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小）。6、折射光线与法线的夹角，叫折射角。P.S.：1、光垂直射向介质表面时（折射光线、法线和入射光线在同一直线上），传播方向不变，但光的传播速度改变。2、在光的折射中，光路是可逆性的。3、不同介质对光的折射本领是不同的。空气水玻璃(折射角度）介质密度大的角度小于介质密度小的角度4、光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，折射的程度与后者分析的折射率有关。5、光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折。6、入射角的正弦值与折射角的正弦值的比等于光在两种介质中的速度比、波长比。即sini/sinr=v12=n=12(n为折射率，为波长)编辑本段光折射的原理光，也是一种波，光波的折射原因可以用惠更斯原理解释。传播介质的改变是导致波发生折射的重要原因。如右图，一列平行光波由介质1射向介质2，a，b是这列光波的三条波线（光线），由于未经过介质2前，a，b两波线波速、频率等完全一样，由于与临界面成一定角度，所以当波线a到达临界面上的A点时，波线b刚刚传到B点（图中虚线AB波线b）。当然波线a传到临界面后不会停止传播，它会在A点形成一个子波源，分别向介质1和介质2以圆周式向四周发射波，其波速不变，依然和之前的波线a与波线b的波速等相等，只是以圆周形式向四周发射波。我们假设光波在介质1中的传播速度大于在介质2中的传播速度。若波线b由B点传播到临界面上的B点所用时间为t，则在t时间内，由于同位于介质1，波速不变，子波源A向介质1中传播的波前与A的距离（即在介质1中的半圆A的半径）就是波线b由B点传到B的距离（即BB的长度），形成波的反射。而子波源A向介质2中传播的波前与A的距离（即在介质2中的半圆A的半径）却小于BB，因为波在介质2中的传播速度小于在介质1中的传播速度，相同时间t内，速度v1v2，所以路程S1S2，形成波的折射。波线b到达临界面上的B后，也将会以子波源的形式向四周发射波，所以B传播的波前可以看作就是B这个点。根据惠更斯原理，连接B的波前（即点B）与A在介质1和介质2中传播的波前（即过B分别作两个半圆的切线BM和BN，切点分别为M，N，图中所示绿色直线）则切线BM和BN就是波前的包络面（即折射和反射后所形成的新的波前），所形成两条的新的波线总是垂直于包络面，即AMBM，ANBN。则射线AN就是光线a的折射光线，射线AM就是光线a的反射光线。证明：入射角4折射角3，即证明AN就是折射光线解：利用初中几何知识证明即可。在光的反射中已经证明BAB=MBA（由于AM=BB，所以直角BAB=直角MBA，HL），且4=BAB。根据大边对大角，AMAN，且AB=AB，所以ABN3=ABN。即入射角4折射角3，AN就是折射光线，AM就是反射光线AM。证明：入射角的正弦值与折射角的正弦值的比等于光在两种介质中的速度比：sin4：sin3=v1：v2再看右图，入射角4=MBA，3=ABN。所以sinMBA=AM：AB，sinABN=AN：AM，所以sinMBA：sinABN=sin4：sin3=AM：AN=v1t：v2t=v1：v2即sin4：sin3=v1：v2因为同一种波进入不同介质，不变的是频率f，根据v=f，所以v1：v2=1f：2f=1：2编辑本段特殊情况：全反射光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。光由光密媒质进入光疏媒质时，要离开法线折射，如图所示。当入射角增加到某种情形（图中的e射线）时，折射线延表面进行，即折射角为90，该入射角c称为临界角。若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均反回光密媒质（如图f、g射线），此现象称为全反射。这就是光纤通信的原理。只有在光线从光密介质射入光疏介质时才会产生。编辑本段光的折射应用1、鱼儿在清澈的水里面游动，可以看得很清楚。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。鱼叉叉向的是鱼的虚像。而若使用激光枪射鱼，要瞄准所看到的像，因为光线在水中也会发生折射。所以，当你看到河水不足腰深也不要依然冒险去游泳。从上面看水，玻璃等透明介质中的物体，会感到物体的位置比实际位置高一些。这是光的折射现象引起的，光在水和空气的界面上发生折射，折射光线远离法线方向，人们根据光沿直线传播的经验，逆着折射光线看去就会看到物体上方的虚像。2、由于光的折射，池水看起来比实际的深度浅。所以，当你站在岸边，看见清澈见底、深不过齐腰的水时，千万不要贸然下去，以免因为对水深估计不足，惊慌失措，发生危险。3、把一块厚玻璃放在钢笔的前面,从侧面看，笔杆看起来好像“错位”了,这种现象也是光的折射引起的.原来玻璃能将光速减慢35%，当光从空气传播到玻璃中，速度就会变慢，并改变传播的方向，笔杆看起来就好像错位了。4、渔民在叉鱼时，总是往下叉，这是因为光从水面到空气发生了折射；某人在水中看岸上的树时，看到的树要比实际的位置高，这是因为光从空气到水面发生了折射，折射光线向靠近法线方向偏折。5、海市蜃楼是因为光的折射造成的。6、一枚硬币放在杯底，把杯子移动到眼睛看不到的地方，往杯里倒水，就能看见硬币。这是因为光的折射。7.清晨看太阳时，太阳变扁了。当太阳在地平线以下时，我们就可以看到太阳，是发生了光的折射。编辑本段折射的物理本质光是一种电磁波，在传播过程中有两个垂直于传播方向的分量：电场分量和磁场分量。当电场分量与传播过程中的每一个原子发生作用，引起电子极化，即造成电子云和原子荷重心发生相对位移。其结果是一部分能量被吸收，同时光的速度被增大，方向发生变化，导致折射的发生。反射和折射不能用粒子性解释，应用经典粒子理论得到的折射速度不对。在经典波动光学之中能有较好的解释。在利用近代理论解释光的折射和反射过程中，也