第 3课时 光的折射 光的色散 考 点 管 理 归 类 探 究 1光的折射现象 定 义 ：光从一种介质 _另一种介质时，传播方向_的现象叫做光的折射。 实 例 ： 插入水中的筷子，看上去好像变弯了或折断了； 盛了水的碗，看上去像变浅了；池水看起来比实际浅； 池水看起来变浅了；有经验的渔民叉鱼，总是向所看到的鱼的下方叉去； 考 点 管 理 斜射入 发生变化 放在杯中刚好看不见的硬币，在向杯中加水的过程中硬币的像慢慢地升高并逐渐能看见了； 金鱼缸里的金鱼变得肥大了； 光在不均匀的介质中的路径是弯曲的：海市蜃楼的现象 (海边或茫茫沙漠 )；早晨看到地平线以下的太阳；星光闪烁眨眼； 潜水员在水下看岸上的树木变高了。 2光的折射规律 规 律 ： (1)光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射光线与入射光线、法线在 _内； (三线共面 ) (2)折射光线和入射光线分居法线两侧； (分居两侧 ) (3)光从空气中斜射入水或其他介质时，折射角 _入射角；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角_入射角； (空气中的角大 ) 同一平面 小于 大于 (4)光垂直射向介面时，传播方向 _。 (折射角和入射角等于 _) 说 明 ： (1)光在折射时光路是可逆的。 (2)发生光的折射时一般同时发生光的反射。入射角增大时，反射角 _、折射角 _。 注 意 ：折射所成虚像位置可以通过作光路图分析。虚像是人根据光沿直线传播经验的一种判断，实物的真实位置需要找准，这也就是渔人叉鱼时应判断鱼的像比鱼高且稍向后移。人在岸上看水中的物体，虚像位置比实物高。 不改变 0 增大 增大 区 别： 现象 光的反射 光的折射 相同点 都是光从一种物质射到另一种物质的界面上时发生传播方向改变的现象 折射光线或反射光线与入射光线、法线均在同一平面内 折射光线或反射光线与入射光线均分居在法线两侧 折射角、反射角均随着入射角的增大而增大 不同点 反射光线和入射光线在同一物质中传播 折射光线和入射光线在不同物质中传播 反射角始终等于入射角 折射角一般不等于入射角 3. 光的色散、物体的颜色 定 义 ：太阳光 (白光 )通过 _后，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象叫做光的色散。 说 明 ：白光不是单色的，而是由各种色光混合而成的。 色光的 “ 三原色 ” ： _三种颜色叫做色光的 “ 三原色 ” 。 说 明 ：将红、绿、蓝三种色光混合在一起就成了白光，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。 颜料的 “ 三原色 ” ： _三种颜色叫做颜料的 “ 三原色 ” 。 棱镜 红、绿、蓝 品红、黄、青 注 意 ：不同物体对不同色光的反射、吸收和通过的情况不同，因而呈现出不同的颜色，透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，能够让各种色光透过的透明物体是无色的，有色的不透明体反射与它本身颜色相同的光，白色物体能反射各种色光，黑色物体对各种色光都是吸收的。 4 红外线和紫外线 红 外 线 ：在光谱上 _以外的部分有能量辐射，不过人眼看不见，我们把这样的辐射叫做红外线。 红光 红外线应用 ： 利用红外线 _物体； 利用红外线遥感技术可以对地球勘测，寻找水源，监视森林火灾，天气预报等； 红外线还可以用来进行 _； 红外线感应。 紫 外 线 ：在光谱的 _以外，也有一种看不见的光，叫做紫外线。 紫外线应用 ： 紫外线的生理作用强，能够 _，医院常用紫外线灯来灭菌； 紫外线具有荧光效应，能使许多物质发出荧光，可以制成 _。 适当的接受紫外线照射可以帮助人体对钙的吸收。 加热 遥控 紫光 杀菌 验钞机 归 类 探 究 类型之一 正确区别各种光现象 下图所示的四种情景，属于光的反射现象的是 ( ) A B C D C 【 解析 】 在船上看水中的鱼属于光的折射现象，故 影属于光的直线传播现象，故 到地上的书是反射的太阳光射入了我们的眼睛，属于光的反射现象，故 透镜使光线会聚属于光的折射现象，故 如图 1 3 1所示，钢勺好像被水 “折断 ” 了，这种现象形成的原因是 ( ) A光的色散 B光的折射 C光的反射 D光的直线传播 图 1 3 1 B 【 解析 】 将钢勺斜插入水中时，从上面看水中的钢勺，钢勺反射的光经水面折射后进入我们的眼睛，折射角大于入射角；眼睛逆着折射光线看去，误认为光是沿直线传播的，会感到钢勺的位置比实际位置高一些，看起来是向上弯折了 类型之二 理解光的折射规律 一束光从水中斜射入空气中时，发生了反射和折射现象，下列光路图能正确表示这一现象的是 ( ) A B D C D 【 解析 】 当光从水下斜射入空气时，在界面处同时发生光的反射和折射，在发生光的反射时，反射角等于入射角；在发生光的折射时，折射光线与入射光线分居法线两侧，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。 反射角小于入射角，故 射光线与入射光线分居法线两侧且折射角大于入射角，故 如图 1 3 2所示，光在玻璃和空气的界面 下说法正确的是 ( ) A入射角为 60 ，界面右侧是空气 B折射角为 45 ，界面右侧是玻璃 C入射角为 30 ，界面左侧是空气 D折射角为 45 ，界面左侧是玻璃 图 1 3 2 D 【 解析 】 已知 入射点做垂直于界面的直线即为法线，则由图可知， 60 ，则 60 ，所以入射角为 90 60 30 ，而 45 ，则折射角为 90 45 45 ，因折射角大于入射角，所以 边是玻璃。综上所述，只有选项 变式跟进答图 类型之三 解释光的折射现象 如图 1 3 3所示是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水。在两池的中央各竖立着一只长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法中正确的是 ( ) 图 1 3 3 A A未装水的池中标杆影子较长 B装水的池中标杆影子较长 C装水的池中标杆没有影子 D两池中标杆影子长度相同 【 解析 】 没有装水的池中，光是沿直线传播的，在杆的左面会形成杆的影子；装水的池中，从杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射，在水中的折射角小于入射角，即折射光线比沿直线传播的情况更靠近杆，因此此时影子的长度会变小。 【 点悟 】 光的折射规律通常是以考查运用光的折射规律解释日常生活中的折射实例和以作图题型将光的反射和光的折射综合在一起考查。解答这类问题时，作光路图既可以帮助分析，又可使解答言简意赅。作光路图应注意：眼睛看见物体是有光射入眼中，不要将箭头画成由眼向外的方向，眼睛本身并不发光，要作射入眼的光线。 如图 1 3 4所示，一束激光沿_射到空水槽底部 成一个光斑，向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到 _(左 /右 )侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角 _(增大 /不变 /减小 )。 图 1 3 4 直线 左 不变 【 解析 】 因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，所以水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到 向水槽内注入水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，因此光斑移动到 续沿水槽壁缓慢注水的过程中，水面是水平上升的，即入射角大小不变，则折射角的大小也不变。 类型之四 知道光的色散现象 了解物体颜色的形成 如图 1 3 5所示，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。以下说法正确的是 ( ) 图 1 3 5 A如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上 其他颜色的光消失，只留下红色 A B如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃，则白屏上 蓝色光消失，留下其他颜色的光 C如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带 D如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外 的其他颜色的光 【 点悟 】 太阳光通过棱镜后，分解成七色光的现象叫做光的色散，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，其中的红光偏折程度最小。不同物体对不同色光的反射、吸收和通过的情况不同，因而呈现出不同的颜色。 如图所示的实验中，属于光的色散实验的是 ( ) A放大镜把字 “放大 ” B钢勺好像在水面处折断了 D C景物在水中形成倒影 D雨后天空中出现彩虹 【 解析 】 放大镜把字 “放大 ”是利用物体在凸透镜 1倍焦距之内成正立、放大的虚像，这是光的折射现象；钢勺好像在水面处折断了，这是光的折射现象；景物在水中形成的 “倒影 ”是景物通过水面所成的虚像，是光的反射现象形成的；雨后天空中出现的彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴发生色散形成的彩色光带，故 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30 角 (如图 1 3 6)，反射光线与折射光线的夹角为 83 ，则反射角的大小为 _，折射角的大小为 _。 图 1 3 6 利用相近物理量进行迷惑 【 错解 】 30 53 或 60 23 易错警示答图 【 错因分析 】 前者误认为入射光线与界面的夹角为入射角，实际上入射光线与法线的夹角为入射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，将反射角的大小看成是 30 ；由于反射光线与折射光线的夹角为 83 ，这样又将 83 30 53 当成折射角的大小，一错再错。后者入射角正确，反射角也正确，但在计算折射角的大小时，将反射光线与折射光线的夹角减反射角大小83 60 23 当成折射角的大小。应该根据作图先求出折射光线与界面的夹角 83 30 53 ，再求出折射光线与法线的夹角即折射角 90 53 37 。 【 正解 】 60 37