物理常识—光学原理(二)
的有关信息介绍如下:光是一种电磁波,有很多的光学原理,常见的有:光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散。那么,这些原理在生活中是如何体现得呢?上次梳理光的直线传播和光的反射。这次我们梳理一下光的折射和光的色散。
一、光的折射
1)概念:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
【注:光在真空中偏折角度最大】
光的折射定律:
①三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②两线分居:反射光线与入射光线分居法线两侧。
③两角相等:a.当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角。
b.当光从水或其他斜射入空气中时,折射角大于入射角。
c.光垂直射向介质表面时,传播方向不改变,此时,折射角等于入射角,为0°。
(2)生活中的折射现象:
1°晚上,公园里水面下的灯会把水照亮,你看到的灯的位置,要比实际灯的位置要更靠近水面,这就是因为光的折射。
2°用鱼叉插鱼,要瞄准鱼的下方才能插准。
3°透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了。
4°斜放在水中的筷子好像向上弯折了。
5°水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些。
6°海市蜃楼的本质:光的折射,海市蜃楼是因为温度的不同,导致空气疏密不均,光就会发生折射。
7°由于光的折射,人们制成了幻灯机、投影仪,方便了学术报告。
8°将阳光射过棱镜,会看到红橙黄绿蓝靛紫不同种颜色依次排列。
9°一枚硬币放在杯底,把杯子移动到眼睛看不到的地方,往杯里倒水,就能看见硬币.这是因为光的折射。
10°由于光的折射,池水看起来比实际的深度浅。所以,当你站在岸边,看见清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,发生危险。
(3)生活中的应用
1°光纤
光纤利用光的全反射原理(注:光的全反射属于折射现象,是光折射的特殊情况),全反射是由光密介质射到光疏介质界面的时候,全部被反射回原介质的现象。因此,光纤在通讯和医疗、传感器、井下探测等领域有广泛应用。
2°凹凸透镜
凹透镜:中间薄,边缘厚,呈凹形,具有发散作用。
·应用:近视眼镜、门上的猫眼。
(3)生活中的应用
凸透镜:中央较厚,边缘较薄,具有会聚和放大作用。
·应用:照相机、测焦距、放映机、投影机、幻灯机、探照灯、放大镜。
二、光的色散
1、概念:色光分解为单色光的现象。牛顿利用三棱镜发现光的色散现象,光经过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
2、经典的光学现象:
· 彩虹:太阳照射到空气中的水滴时,光线被折射及反射在天空上形成拱形的七彩光谱。从外到内是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,常在雨后出现,水滴越大,彩虹越明显。
·
海市蜃楼:经过光的折射和全反射形成的自然现象。是地球上物体反射的光经过大气折射而形成的虚像,体现光的折射原理。常发生在夏季的海上、沙漠中。