光的折射现象的例子有哪些？
瑞地测控
2024-08-12 广告
光的折射现象
1、由于光的折射，戴上老花镜的老人，看清了近处的东西。
2、由于光的折射，近视的学生带上近视镜，看清了黑板。
3、由于光的折射，用照相机留下了美好的回忆。
4、由于光的折射，人们制成了幻灯机、投影仪，方便了学术报告。
5、由于光的折射，才能看到“海市蜃楼”的美景。
光的折射定律
三线共面：折射光线与入射光线、法线在同一平面。
两线异侧：折射光线和入射光线分局法线左右两侧。
平行玻璃砖和三菱镜对光线的作用
光线经过玻璃砖的两个平行的折射面，两次折射后，光线的传播方向不变，光线通过三菱镜两个不平行的折射面，两次折射后，光线向后的一边偏折。
光的折射现象在我们日常生活中有很多例子，以下是一些常见的例子：
1.鱼在水中看起来位置偏离实际位置
当光线从水中斜射入空气时，由于介质的折射作用，光线改变了传播方向。因此，当我们观察水中的鱼或其他物体时，它们看起来会比实际位置要高一些。
2. 长杆在水中的折断现象
当将一根部分放在水中的长杆斜放时，杆子在水中的部分会出现折断的现象。这是由于光线在水和空气之间的折射引起的。
3. 水中的游泳池看起来更浅
当我们看向水面下的游泳池时，由于光线在水和空气之间的折射作用，水池看起来比实际更浅。
4. 空气中的热气球产生的景象扭曲
当空气受热气球加热并形成热气流时，光线经过不均匀的密度分布，发生折射，导致我们看到的景象扭曲或模糊。
5. 彩虹的形成
彩虹是太阳光在雨滴中的折射和反射产生的结果。太阳光进入雨滴后发生折射，然后反射，并再次折射离开雨滴，形成了一道色彩斑斓的圆弧。
这些只是一些常见的光的折射现象的例子，折射现象在光学中具有广泛的应用和重要性。
光的折射定义
光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变[1]，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折(光在空气中偏折角度最大)。
特性：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光线则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。在折射现象中，光路是可逆的。
注意：在两种介质的分界处（不过有时没有），不仅会发生折射，也发生反射，例如在水中，部分光线会反射回去，部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同 ，折射光线光速与入射光线不相同。
折射机理的形成原因
光波是一种特定频段的电磁波。光在传播过程中有两个垂直于传播方向的分量：电场分量和磁场分量。当电场分量与介质中的原子发生相互作用，引起电子极化，即造成电子云和原子荷重心发生相对位移。其结果是一部分能量被吸收，同时光在介质中的速度被减慢，方向发生变化，导致折射的发生。
反射和折射不能用粒子性解释，应用经典粒子理论得到的折射速度不同。在经典波动光学之中能有较好的解释。在利用近代理论解释光的折射和反射过程中，也不能理解为粒子碰撞。实际上可以理解为部分光子透射、部分光子反射。但是如果想问是哪个光子反射、哪个光子折射，实际上是办不到的。因为光子只代表电磁场能量分布，其出现多少代表了电磁场的能量大小。在光入射到物质表面时，部分电磁场能量透射，形成折射光，部分电磁场能量反射，因此在折射和反射方向都能探测到光子。
光的折射现象的例题：
一个光线从空气射向折射率为1.5的玻璃介质，并以30°的角度入射。求光线在玻璃中的折射角。
解题步骤如下：
1. 已知信息：
折射率 n1 = 1（空气）
折射率 n2 = 1.5（玻璃）
入射角度 θ1 = 30°
2. 使用斯涅尔定律计算折射角：
斯涅尔定律表达式为 n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)
将已知信息代入，得到 1*sin(30°) = 1.5*sin(θ2)
3. 解方程计算折射角：
首先计算右侧的值：1.5*sin(θ2) ≈ 1.5*0.5 = 0.75
然后解方程：sin(θ2) ≈ 0.75/1.5 ≈ 0.5
反正弦函数得到折射角：θ2 ≈ arcsin(0.5) ≈ 30°
因此，光线在玻璃中的折射角为30°。
需要注意的是，这个例子假设了光线从空气射向平行界面的折射情况，并且没有考虑到反射现象和多次折射的情况。在实际问题中，光线在不同介质之间的折射行为可能更加复杂。
光的折射现象的例子有：
入水时，光线从空气中进入水中时会发生折射现象，光线会改变传播方向。
玻璃棱镜中，光线进入玻璃棱镜后会发生折射现象，光线会被折射成不同的方向。
鱼缸中的水面，当光线从空气中射入水中时，会发生折射现象，观察者会看到鱼缸中的物体位置发生偏移。
太阳光在大气中的传播过程中，会发生多次折射现象，形成彩虹。
眼镜片，当光线通过眼镜片时会发生折射现象，帮助人们矫正视力。
显微镜和望远镜中的透镜，光线通过透镜时会发生折射现象，帮助人们观察微小的物体或远处的物体。
水晶、钻石等宝石，光线通过宝石时会发生折射现象，形成美丽的光彩效果。
水滴中的光线，当太阳光照射到水滴上时，会发生折射现象，形成雨后的彩虹。
1. 鱼在水中的观察：当我们看着水中的鱼或其他物体时，由于光在水和空气之间发生折射，物体的位置似乎会发生偏移。
2. 水中的游泳池边缘：当我们看着水中的游泳池边缘时，水面上方部分的边缘看起来会折向水下，这是由于光的折射造成的。
3. 钢笔笔杆看起来折断：当我们将钢笔放入水中并从上面观察时，笔杆与水的交界处看起来折断了。
4. 长杆在水中看起来缩短：当我们将一根长杆放入水中并从上面观察时，杆子在水中的部分看起来比在空气中的部分短。
5. 彩虹：彩虹是一种由光在雨滴中发生折射、反射和散射而产生的自然现象。
这些例子展示了光在不同介质中折射时所呈现的现象，帮助我们理解光的传播和折射规律。折射现象是光学研究的重要内容之一，有助于解释和理解许多日常生活中的光学现象。
