第二模块：光学
第四讲：光的折射：
一、光的折射的定义：
光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做折射。
如图所示，EF是空气和水的分界面，AO是入射光线，光进入另一种介质被折射后的光线OC是折射光线，经过入射点并垂直于分界面的NM是法线，入射光线与法线的夹角是入射角∠AON，折射光线与法线的夹角是折射角∠COM。
二、光的折射规律：
光发生折射时，三线同面（入射光线、折射光线、法线在同一平面内），折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
1、（1）当光从空气折射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折靠近，折射角小于入射角。
（2）当光垂直射入时，传播方向不变。
（3）当光从水或其他介质中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。
2、当入射角增大时，折射角也增大，反之减小时，这折射角也减小。
3、光路是可逆的。
要点提示：1、光线斜射入另一种介质时才会发生偏折，垂直射入，方向不变。
2、折射时，总是空气中的角大。
3、人眼看到的物体或像，是由于光由物体发出经过折射后射入人眼的，不是光从眼睛射向物体。
三、光的反射定律和光的折射规律对比：
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光的反射 |
光的折射 | |
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相同点 |
1、三线同面 | |
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2、反射角和折射角都随入射角的变化而变化 | ||
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3、光路都可逆 | ||
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4、入射光线垂直入射时，反射角和折射角都为0 | ||
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不同点 |
反射光线和入射光线在同种介质中 |
折射光线和入射光线在不同介质中 |
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反射角始终等于入射角 |
折射角与入射角一般不相等，其大小与光从空气入其他介质还是从其他介质射入空气中有关 | |
四、光的折射的应用：
1、水中的鱼看起来比实际位置浅或者河水的实际深入比看上去的深，是因为：从鱼身上反射的光由水中折射入空气中，折射角比入射角大，折射光线远离法线，人眼看到的光是折射光线的反向延长线，就是鱼的虚像，这个虚像比实际位置高。
2、透过玻璃砖看笔发生错位，是因为：光从空气中折射入玻璃砖中，再从玻璃砖折射出空气中，两次折射导致入射光线与最后的折射光线平行，就发生了错位。
3、筷子在水中部分看起来向上折，是因为：来自筷子的光由水中折射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼看到的光是折射光线的反向延长线，就是筷子的虚像，这个虚像比实际位置高，所以筷子的水下部分看起来向上弯折了。
4、海市蜃楼：主要发生在夏天的海面，海水凉，而海面上的空气比空中的空气温度低，空气热胀冷缩，上层空气比下层空气稀疏，来自地平线以下远处的景物的光原本不能到达我们眼中，但是一些射向空气中的光，因为空气的稀疏，发生弯曲，从而进入了人们的眼睛，便看见了海市蜃楼。
5、飞鸟与游鱼：从湖水中看见飞鸟是因为发生了光的反射-平面镜成像；看见游鱼是发生了光的折射后游鱼的虚像。
6、通过实验还发现，光在玻璃中的折射角小于光在水中的折射角，即光在玻璃中的折射光线比在水中的折射光线离法线近，因此玻璃对光的折射能力比水对光的折射能力强，同一束光线，从玻璃中射入空气中比从水中射入空气中，折射角大，所以从玻璃中射出的折射角更大，折射光线更远离法线。
五、三种光现象的区分：关键用介质来分析。
1、光的直线传播：同种均匀介质中发生。
2、光的反射：在两种介质的表面发生。
3、光的折射：是从一种透明介质进入另一种透明介质。
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