□管余
识别光现象完成光路图
□管余
光现象中包含三个重要规律:光的直线传播、光的反射定律、光的折射规律.学好光现象首先要能区分这三种现象,同时能根据光的反射定律、折射规律进行应用及作图.
1.从定义和条件上区分三者
2.三种光现象区分的关键
(1)光的直线传播是在同一种介质中,光的传播方向不变;
(2)光的反射也是发生在同一种介质中,光的传播方向发生改变,光速不变;
(3)光的折射是在两种介质中发生的光现象,光的传播方向一般发生改变,光速改变.
例1(2016·怀化)下面列举的四种光现象中,属于光的折射现象的是().
A
B
C
D
A.屏幕上的手影 B.山在水中的倒影
C.花瓶在平面镜中的像 D.铅笔好像在水面处折断
解析:手在屏幕上形成手影,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播,故不是A;平静的水面相当于平面镜,山在水中形成“倒影”是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射,故不是B;花瓶在平面镜中的像属于光的反射,故不是C;根据光的折射规律,当光从空气斜射入水中或者其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,出现了铅笔好像在水面处折断了的现象,故是D.
答案:D.
点评:(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播.光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直等;
(2)光射到两种介质的交界面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是实例;
(3)光从一种介质斜进入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏折,即光的折射现象.池水看起来变浅,插入水中的筷子好像在水面上折断了,海市蜃楼等现象,都是光的折射现象.
光的反射和折射作图的一般步骤为:
1.由入射光线(反射光线或折射光线)确定入(或折)射点;
2.过入(或折)射点作反(或折)射面的垂线,即法线(用虚线);
3.由“三线共面”确定反射光线(入射光线或折射光线)所在的平面;
4.由“两角相等”确定反射光线(或入射光线)的位置;由“两角不等”确定折射光线(或入射光线)的位置,并用实线画出.
注意:标明法线与镜面垂直及光线的方向和要求标明的角,折射时要注意光线偏折方向.
例2请画出青蛙在井底的A点能看到的天空的范围.
解析:在井没有水时,光沿直线传播,其视野范围如下图所示.
答案:
A
A
例3(2016·广安)如右图所示,作出入射线A O经平面镜反射后的反射线O B,并标出反射角的度数.
解析:由图可知,入射角为90°-50°=40°,可得反射角也为40°.过入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线即可,如下图所示.
答案:
例4(2016·聊城)如右图所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖.画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线).
解析:先过入射点画垂直于界面的法线,当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角.当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角.
答案:
点评:在作光的折射光路图时要注意:不管光从空气斜射入水中或其他介质中,还是光从水中或其他介质中斜射入空气中,都可通过“在空气里面射角最大”,来确定界面两侧的介质种类.