折射光线的作图法及其应用

在高中物理几何光学中采用几何作图法具有图象清晰、形象直观等特点 ,能够激发学生的学习兴趣 ,加深学生对基本概念和规律的理解 .然而对光在两介质界面所发生的折射现象 ,教材没有给出几何作图的方法 ,平时教师和学生只是估计画图 .若用折射定律作图 ,需查三角函数表 ,显得比较烦琐 .笔者在本文给出一种光在两种介质界面发生折射现象的尺规作图方法 ,能精确地作出折射光线 ,供教师在教学中参考 .一、光从空气到另一介质中的折射光线作图法设空气 (折射率为 1 )与某介质 (折射率为n)的界面为 MM′,来自空气中的一条入射光线 AO在界面 MM…     

《几何光学》要点说明与能力训练

一、知识要点光的传播　　光在同种均匀介质中沿直线传播小孔成像影 本影半影日食、月食光在两种介质的界面上光的反射反射定律平面镜成像的规律及作图光的折射折射定律全反射棱镜透镜改变或控制光路成像规律成像作图法成像公式应用　　二、要点说明与考查分析1 .关于折射率 .①由于Ｃ>ｖ,所以任何介质的折射率都大于 1 ;②ｎ =ｓｉｎｉｓｉｎｒ是光由真空(空气 )进入介质时 ,介质折射率的计算式 ;当由介质射入真空 (空气 )时 ,根据光的可逆性 ,仍可利用ｎ=ｓｉｎｉｓｉｎｒ计算介质的折射率 ,但所求得的折射率是相对折射率 ,相对折射率可以…     

光学概念辨析

1.光速与光年光速,常指光在真空(或空气)中的速度,其数值为3.00×108m/s。光年,是指光在1年的时间内通过的距离,1光年=9.46×1015m。光速是一种物理量,光年是一种长度单位。2.光的反射与光的折射光的反射是指光射到物体表面上时有一部分光会被物体表面反射回来的现象,反射的光仍在原介质中。光的反射是指光从一个介质进入另一介质,它的传播方向通常会改变的现象,折射的光已进入另一介质。光的反射遵循反射定律,光的折射遵循折射规律。3.镜面反射与漫反射镜面反射的反射面是光滑的平面,反射光线比较集中,因而强烈。漫反射的反射面粗糙不平,反…     

折射率复习教学的三个加强

折射率是光学中的一个重要概念和物理量，也是考查的热点和难点．复习应使学生加深对折射率的理解，提高分析解决有关问题的能力，形成以折射率为核心的知识结构．我在复习折射率时注意了以下三个加强．１折射率概念的加强 在加强折射率概念教学中注意了如下几点． （１）折射率和折射定律的联系和区别．两者的数学表达式都为当光从一种介质射向另一介质时，入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比，但绝对折射率强调光必须从真空（或空气）射到介质中，若入射角为ｉ，折射角为γ，则ｎ＝表示这种介质的光学特性．而折射定律表明光从一种介质…     

照相机的工作原理辨析

照相机的主要部件就是凸透镜。光线要穿过凸透镜,一定要先从空气射进玻璃,这要发生一次折射,再射出又会在玻璃和空气的界面上再发生一次折射,凸透镜就是由于对穿过的光线要发生两次折射,而起到控制作用的。那么,什么叫折射?折射有什么规律呢?一、折射现象及规律光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般要改革,这种现象叫折射。如图1所示。由于折射光线和入射光线分别在两种不同介质中传播,因此它们的速度不同,传播方向也往往发生改变。入射角i增大,折射角γ也增大,入射角的正弦与折射角的正弦之比与光线在两种介质中的速度成正比,是一…     

费马原理和折射定律用于术最值

费马原理光在任意介质中从一点传播到另一点时,总是沿着时间最短的路径传播． 折射定律光在两种媒介质中的传播速度之比等于入射角与反射角的正弦之比．     

光的反射

考测点导航 1.光的直线传播光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、影子等都是光沿直线传播的例证。光在不同的介质中传播的速度不同,在真空中光传播的速度最大(3×108m/s),空气中的光速近似等于真空中的光速。     

几何光学问题二则

光线通过透明介质,在不同条件下可以产生许多奇妙的现象,而这些现象又大量见之于实际生活中,其实光的这些现象都可以用物理加以严格的科学解决.本文从两种常见的基本现象来说明这一点.1 光通过透明平板的侧向位移如图1,厚度为d的透明平板,其折射率为n_2,置于折射率为n_1的介质中,且设n_2>n_1,例如将玻璃平板置于空气中,M、N为平板与折射率为n_1介质的两个界面.今有一平行单色光SA以入射角为i_1,(0相似文献   

如何正确使用公式n=sini/sinr

在现行高中物理课本第二册中,关于折射率有这样的叙述:“光从真空射入某种介质发生折射的时候,入射角i的正弦踉折射角r的正弦之比n,叫做这种介质的折射率”:     

几何光学考点研究及例析

<正>考点一折射定律的理解与应用1.入射角、反射角和折射角是相对应的光线与法线的夹角。2.折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。3.光发生折射时,折射角不一定小于入射角。例1 Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图如图1。一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n,厚度为d,两     

灵活应用光的折射规律

光的折射规律较复杂,包括折射定律(sini/sinr=常数)、折射率(n)概念、n=(c/v)、全反射、色散(同一介质对不同频率的光折射率不同)等.折射规律应用广泛,是多年来高考考试的热点.例1 如图1所示,一束光斜射入平行玻璃板的上表面,由玻璃板射出.时变成两束平行光 a和 b.我们可以判定 a 光和 b 光比较,____光光子的能量较大,____光通过玻璃板的时间较长     

小议介质折射率定义的科学性

人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书《物理》第三册(必修加选修)第7面关于折射率定义的描述是:"物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时,入射角θ_1的正弦与折射角θ_2的正弦之比,叫做这种介质的折射率 n".笔者翻阅了山东科学教育出版社和人民教育出版社分别出版的普通高中课程标准实验教科书也都是这样定义的.定义中的"叫做这种介质的折射率 n"不就意味着介质的折射率 n 是介质的属性,其大小只跟介质有关跟其他物理量无关?这样定义的科学性如何?笔者对此作一探讨.     

负单轴晶体中e光折射规律研究

引言 当光入射到两种介质的分界面上时将产生折射或双折射现象。对于折射光波面法线将满足折射定律,即“折射波法线、入射波法线以及界面法线三者共面,波面法线与界面法线间夹角和折射率的乘积在界面两侧是相等的”。因为此定律是由界面两侧的光波的相位在界面上相等而导出的,因此从本质上来说它也只是针对波法而言的,对于负单轴晶体中的e光波必然遵从这条定律。然而许多光学教程中,并没有对折射定律给予深入分析,也没有阐明光线与波法线的含义,甚致导出e光波仅在某种特殊的情况下遵从折射定律的不正确结论,本文从Maxwell方程组出发,给予详细地论证。     

初中光学知识归纳

1.光的直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播.2.光速光在真空中的速度是3×108米/秒,光在其他介质中的速度比光在真空中的速度小.     

巧制“井底之蛙”实验 重现“光的折射”现象

设计制作了“光折射”现象的演示装置.通过制作简易天空、水井、蛙眼模型,重现青蛙视野在“枯井”和“满水井”中的变化,展示“光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折”“在折射现象中,光路可逆”两个折射特征,使抽象的叙述性强的折射现象实例更加直观,有助于学生有效建立折射概念,加深对折射特征的理解.     

利用布儒斯特角测定水的折射率

折射率是光学材料的重要参数之一,在科研和生产实际中常常需要测定它。测定透明介质折射率的方法可分为两类：一类是应用折射、反射及全反射定律,通过准确测量相关的角度来测定折射率的几何光学方法,比如最小偏向角法、掠人射法、全反射法和位移法等;另一类是利用光通过介质（或由介质反射）后,透射光的位相变化（或反射光的偏振态变化）与折射率密切相关的原理来测定折射率的物理光学方法,比如布儒斯特角法、干涉法和椭偏法等。     

大气对光的折射及其影响

当光由真空斜射入空气中时 ,传播方向只有微小图 1的变化 ,因为空气的折射率是很小的 ,而且空气越稀薄 ,越接近真空 ,它的折射率就越小 ,虽然如此 ,我们仍能观察到它的影响 .如图 1 ,是来自一个遥远的天体的光穿过地球大气层时被折射的情景 .覆盖在地球表面的大气 ,越接近地表越稠密 ,折射率也越大 .在这种密度分布不均匀的介质中 ,光不是直线传播的 .我们可以粗略地认为地球表面上的空气是由许许多多图 2水平的气层组成的 ,每一层的密度不同 ,越靠近地面气层的折射率越大 ,当太阳光从外空斜射向地面时 ,将向法线方向靠近 ,结果 ,我们看到的…     

用类比归纳法复习物理

类比归纳法就是将最基本的概念、规律——教材中各个知识点进行分类、归纳、比较,以加强识别和记忆,达到牢固掌握基础知识的方法.下面以光学知识为例介绍这种方法在复习中的应用. 按光的性质归类 光在同一种物质里传播的路线是直的,光在真空(或空气)中的传播速度是3×105千米/秒,说明光的传播是有方向性的,故在画光路图时,必须用箭头标出光的传播方向.由于光的直线传播,所以有小孔成像与影子的形成,可利用光速计算宇宙星际间的距离. 按光的传播规律归类 1.光的反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.2.光的折射规律:折射光线跟入射光线和法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居在法线的两侧.     

这样讲折射率比较好

从定性角度讲,折射率是反映介质本身属性的,它表征了各种介质（相对真空或空气）改变光的传播方向的能力的大小．光线经某种介质折射后,若偏离原来传播方向的程度大,就说这种介质的折射率大;若偏离原来传播方向的程度小,则说这种介质的折射率小．由实验可知：１．入射角ｉ和折射角ｒ不成线性关系,即不遵从ｙ＝ｋｘ＋ｂ的形式;２．ｓｉｎｉｓｉｎｒ随ｉ与ｒ的不同成线性关系,即遵循ｙ＝ｋｘ＋ｂ的形式,即就是ｓｉｎｉｓｉｎｒ＝常数．一般教科书或教参只讲这个结论,便不再阐述理由,学生难以接受理解,大多数学生知其然不知所以然…     

作光路图一点通——光的折射部分

一折射规律1.内容:折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧.当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(巧记方法:两种介质、三线共面,法线居中)