光的折射
A、 光速的變化:
(1)光在真空中的速率為3×108 m/s,或3×105 km/s。
(2)光在不同介質速率快慢:真空>氣體(空氣)>液體(水)>固體(玻璃)。
(3)當光線從一介質進入另一介質時,在界面的地方,因為速率改變,造成進行方向產生偏折,此種現象稱為光的折射。
(4)原因:光在不同介質中速率不同。
B、 折射定律:
(1)入射線、法線、折射線在同一平面上,且入射線、折射線分別在法線的兩側。
(2)光從速度快的介質傳播至慢的介質,折射線偏向法線,折射角小于入射角。
(3)光從速度慢的介質傳播至快的介質,折射線偏離法線,折射角大于入射角。
C、 光的行進路線:
(1)速度快 è 速度慢
(2) 速度慢 è 速度快
D、 折射的實例:
(1)插入水中的筷子,看起來向從水面上折成兩截(向上折)。
(2)杯底放置銅板,當杯中加滿水后,銅板看起來似乎上浮。
(3)海面上或沙漠中,由于空氣密度不一致,會發生海市蜃樓的現象。
(4)隔著火焰看物體,由于冷熱空氣密度不均勻,會有晃動的感覺。
(5)由于大氣層折射,因此日出比實際時間稍早;日落比實際時間稍晚
E、注意事項:
(1)光從一介質垂直入射至另一介質,入射角=0度,因此折射角=0度,入射線和折射線、法線相重疊,因此垂直入射至另一介質,光不發生偏折。
(2)不論入射線或折射線,光在速度較快的介質中將會偏離法線,
光在速度較慢的介質中將會偏向法線。
(3)光在折射時頻率不變,僅波長發生改變。
二)透鏡的折射:
A、 種類:
(1) 凸透鏡(會聚透鏡):中間的鏡片較邊緣的鏡片厚。有雙凸透鏡、平凸透鏡、凹凸透鏡。
(2) 凹透鏡(發散透鏡):中間的鏡片較邊緣的鏡片薄。有雙凹透鏡、平凹透鏡、凸凹透鏡。
B、 凸透鏡的成像:
(1)平行主軸的光折射后經過焦點。
(2)通過焦點的光,折射后平行主軸。
(3)通過鏡心的光不折射。
C、 凹透鏡的成像性質:
(1)平行主軸的光,折射后瞄準自己的焦點發散出去。
(2)瞄準對面焦點的光,折射后平行主軸。
(3)通過鏡心的光不折射。
D、 成像的特徵:
(1)物體愈靠近焦點,成像愈大,像距愈遠。
(2)眼睛能看到實像,也能看到虛像;紙屏(光屏)只能找到實像。
(3)眼睛見到虛像必須從透鏡中才能看到。
(4)凸透鏡的成像性質和凹面鏡的成像性質類似;
凹透鏡的成像性質和凸面鏡的成像性質類似。
(5)凸透鏡鏡可以產生實像或虛像;凹透鏡只能有虛像。
凸透鏡的虛像必為放大正立虛像;且必在物后(不一定在焦點后)
(6)凹透鏡的虛像必為縮小正立虛像;且必在物前(一定在焦點內)
(7)實像及虛像的分界點:焦點。 正立及倒立的分界點:虛實。
放大及縮小的分界點:兩倍焦距位置(2F)
(8)實像一定倒立,虛像一定正立。