光的折射現(xiàn)象

1、光的折射現(xiàn)象 【目的和要求】 認(rèn)識光在兩種物質(zhì)界面上發(fā)生的折射現(xiàn)象，并總結(jié)折射現(xiàn)象的初步規(guī)律。 【儀器和器材】 光具盤（J2501型），低壓電源（J1201型）。 【實(shí)驗(yàn)方法】 1如圖271所示，將J2501型光具盤的平行光源，矩形光盤和圓形光盤安置好，半圓柱透鏡用緊固螺釘卡在圓形光盤上。透鏡的毛面向里和光盤平面貼緊，半圓柱透鏡的直徑面MN和光盤上的90連線重合，圓心O和圓形光盤的中心重合。調(diào)整平行光源，使中央一束平行光垂直于MN射到半圓柱透鏡的圓心O，光盤上清晰地顯示出入射光線、反射光線和折射光線在一條直線上。轉(zhuǎn)動(dòng)圓形光盤，入射點(diǎn)O的位置始終不變。 2光的折射現(xiàn)象 （1）將圓形光盤轉(zhuǎn)一個(gè)角度

2、，使一束平行光射到MN上的O點(diǎn)，光盤上可以看入射光線AO，反射光線OC和折射光線OB（圖272）。 （2）轉(zhuǎn)動(dòng)圓形光盤，使入射光線AO垂直于MN平面，可以看到通過分界面以后的光線OB和AO在一條直線上，即不改變光線的傳播方向。 頁 1 第（3）轉(zhuǎn)動(dòng)圓形光盤，使入射光線從圓弧面射入玻璃中，沿半徑射到MN上的O點(diǎn)，當(dāng)光線斜射到MN界面上時(shí)，光由玻璃進(jìn)入空氣，傳播方向發(fā)生改變；垂直射到MN界面上時(shí)，傳播方向不改變。 觀察重點(diǎn)：在半圓柱透鏡的MN界面上，光從空氣進(jìn)入玻璃，或者從玻璃進(jìn)入空氣，斜射時(shí)傳播方向改變；垂直入射時(shí)傳播方向不改變。 3光發(fā)生折射的初步規(guī)律 （1）重復(fù)光從空氣斜射進(jìn)入玻璃的情況，觀

3、察兩種媒質(zhì)交界面上的入射點(diǎn)、法線、入射光線、折射光線、入射角和折射角。指出光在折射時(shí)，折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。 （2）轉(zhuǎn)動(dòng)圓形光盤，改變?nèi)肷浣堑拇笮。梢钥吹?，光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，入射角越大，折射角也越大，并且折射角總小于入射角。 （3）轉(zhuǎn)動(dòng)圓形光盤，使得在MN界面上，光從玻璃進(jìn)入空氣。改變?nèi)肷浣堑拇笮。ㄈ肷浣菓?yīng)小于臨界角），可以看到，折射角隨著入射角的增大而增大，并且折射角總大于入射角。 （4）若光線垂直入射到MN界面上時(shí)，不論光從空氣進(jìn)入玻璃，還是從玻璃進(jìn)入空氣。通過界面以后光的傳播方向都不變。 觀察重點(diǎn)：光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，折射角小于入射角；

4、光從 頁 2 第玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，折射角大于入射角。兩種情況下，折射角都隨入射角增大而增大。 【注意事項(xiàng)】 1實(shí)驗(yàn)裝置要在課前組裝調(diào)整好。調(diào)整時(shí)還要注意：半圓柱透鏡的底面（毛面）要和圓形光盤貼緊。在用緊固螺釘將透鏡壓緊在光盤上時(shí)，圓弧面那一側(cè)容易翹起，造成由這一側(cè)射出的光線在光盤上顯示的亮線出現(xiàn)斷開的現(xiàn)象。從半圓柱透鏡的正面有時(shí)看到如圖273所示的光線OE。這是由于從光盤左側(cè)縫隙透過的光帶較寬，一部分光線直接照到半圓柱透鏡的前表面上造成的?？梢栽谕腹饪p隙上插入一半攔光片，擋住這部分光線。 2在玻璃內(nèi)光纜傳播的方向可以由半圓柱透鏡的圓弧側(cè)面以外的光線表示。這是由于沿著半徑方向傳播的光線總和圓弧界面垂直，因此通過界面時(shí)不改變傳播方向。沿半徑方向的光線在圓弧面里、外部分總在一條直線上，可以直接從實(shí)驗(yàn)觀察得到。 3演示光的折射現(xiàn)象要注意給學(xué)生完整的圖景，光到達(dá)兩種媒質(zhì)的交界面時(shí)，既存在著折射現(xiàn)象，又存在著反射現(xiàn)象。初中階段不要求講述全反射現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)，光從玻璃進(jìn)入空氣或者從水進(jìn)入空氣