資源簡介

折射、色散
暑假預習課 浙教版科學七升八
一．光的折射
1.光的折射 ：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向一般會發生變化。光的折射與光的反射一樣都是發生在兩種介質的交界處，只是反射光返回原介質中，而折射光則進入到另一種介質中，
注意：在兩種介質的交界處，既發生折射，同時也發生反射。
2.光的折射規律：
（1）三線共面 （折射光線與入射光線、法線在同一平面上）
（2）兩線分居 （折射光線和入射光線分居法線兩側）
（3）兩角關系分三種情況：（觀察角度與光疏光密介質）
①入射光線垂直界面入射時，折射角等于入射角等于0°；
②光從空氣斜射入水等介質中時，折射角小于入射角；
③光從水等介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角。
3.光的折射現象：叉魚的角度，彩虹，杯子里的筷子“折斷”、海市蜃樓等
用水流模擬光纖原理
光纖通信的實現基于光的全反射原理。當光線從較高折射率的介質（光密質，纖芯）進入到較低折射率的介質（光疏質，包層）時，如果入射角大于某一臨界角θc（光線遠離法線）時，折射光線將會消失，所有的入射光線將被反射而不進入低折射率的介質。光信號就是在光纖內經過一次次的折射傳輸到終點的，光信號在一次次折射后會分散或者衰減，就需要把光信號每50公里放大一次。
海市蜃樓
當光線在延直線方向密度不同的氣層中傳播時，由于不同氣層的折射率不同，光線會發生折射現象。在特定的氣象條件下，如氣溫的反常分布，使得近地面的空氣層密度較大，而上層空氣密度較小，形成下熱上冷的空氣層。當遠處物體的光線經過這樣的空氣層時，會被不斷折射并可能發生全反射，從而形成海市蜃樓的虛像。
光的色散
1、1666年，牛頓分解了太陽光。
2、讓一束太陽光，射到三棱鏡上，從棱鏡另一側的白紙屏上可以看到一條彩色的光帶，這種現象叫作光的色散。
3、三棱鏡把太陽光分解成不同的顏色，按照一定的順序排列，分別為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，形成了太陽的可見光譜。
其中紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。
4、一種色光組成的為單色光，由多種色光組成的為復色光。太陽光為白光，是由多種色光混合而成的復色光。
5、光的三原色為紅、綠、藍三種色光。彩色電視機利用光的三原色混合產生各種顏色的光。
6. 彩虹形成的原因。
陽光進入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次，總共經過一次反射兩次折射。
因為水對光有色散的作用，不同的色光的偏折程度有所不同，紅光的偏折程度比藍光小，所以藍光的偏向角度比紅光大。由于光在水滴內被反射，所以觀察者看見的光譜是倒過來，紅光在最上方，其他顏色在下。
四．物體的顏色
不透明物體顏色：不透明物體的顏色由反射的色光決定
植物的樹葉看上去大部分是綠色的，是因為葉中含有的葉綠素對綠光的反射能力強，而其他色光被葉吸收了，素以我們看到的植物大多呈綠色。
黑色物體→所有色光都被吸收，沒有光被反射，所以看起來是黑色的。
白色物體→所有色光都沒有被吸收，而是全部都被反射了，所以看起來是白色的。
透明物體顏色：透明物體的顏色顏色取決于透過的色光。
藍色玻璃→當白光經過的時候只透過藍色光，其他色光被吸收，因此呈現藍色。
紅色玻璃→當白光經過時只透過紅色光，其他色光被吸收。
看不見的光
波長大于可見光譜的為紅外線，小于可見光譜的為紅外線。
紅外線具有熱效應。溫度越高，輻射的紅外線越強。利用：紅外線探測器、紅外線照相機、紅外線夜視儀、響尾蛇利用紅外線捕食（仿生學：紅外制導導彈）
紫外線能使熒光物質發光；能殺死微生物，可以殺菌消毒；過度照射可以引發皮膚癌。臭氧層吸收了大部分紫外線，使生物免受大量紫外線照射。
【課堂鞏固】
1．下列現象中由光的折射形成的是 (　　)
A．樹蔭下的光斑 B．鏡中的像 C．“折斷”的鉛筆 D．日食
2．能正確表示光從空氣斜射入水中的光路圖是（　　）
A． B．C． D．
3．如圖所示，小明同學用一只新買的激光筆照射水面，在豎直的白墻上出現紅點B，現欲使B點下移到 下列方法可行的是(　　)
A．保持入射光線方向不變，水面上升
B．保持入射光線方向不變，水面下降
C．保持水面不變，入射光線MO繞點O沿順時針方向轉動
D．保持水面不變，將入射光線MO向左平移適當距離
4．下列關于光現象的說法正確的是（　　）
A．浙江余姚通濟橋在水中的倒影是光的折射現象
B．影子的形成說明了光在均勻介質中沿直線傳播
C．紅外線最顯著的性質是能使熒光物質發光
D．鏡面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律
5．如圖所示是一束光由空氣進入某透明物質時，在界面上發生的反射和折射的光路，則下列判斷正確的是(　　)
AO可能是入射光線
OB 可能是折射光線
OC 必定是反射光線
BO必定是入射光線
6．如圖所示，當光從水中斜射入空氣中時，在分界面同時發生反射和折射，反射角　 　入射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)，折射角　 　入射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)，當入射角增大到一定程度時，折射角會先到達90°，入射角繼續增大時，便沒有了　 　(選填“反射光線”或“折射光線”)，光纖通信就是利用了此原理來減少光在傳播過程中的能量損失。
7．如圖所示，讓一束太陽光通過擋光板的夾縫照射到三棱鏡的一個側面上，用光屏接收從三棱鏡的另一側射出的光線。
（1）用溫度計測試不同區域內光的熱效應時，我們發現　 　（填“A區外側”“AB之間”或“B區外側”）溫度計讀數變化最明顯；
（2）我們平時觀察到樹葉是綠色的，是因為樹葉　 　。
【課后練習】
1．如圖，下列為光線在空氣與玻璃的界面處發生反射和折射的光路圖，其中正確的(　　)
A．B．C．D．
2．把一根竹筷插入水中，所見到的現象是圖中的 (　　)
A．B．C． D．
3．若把正在收看的電視機放在真空罩內，我們會發現(　　)
A．圖像和聲音一樣正常 B．圖像和聲音同時消失
C．可以看見圖像但聽不見聲音 D．可以聽見聲音但看不見圖像
4．如圖所示，一口井裝滿水，在井底正中央趴著一只青蛙；若青蛙的眼睛用P點表示，青蛙此時觀察井外事物范圍的光路圖如圖所示，其中正確的是（　　）
A． B．C． D．
5．下列關于光現象的描述中，錯誤的是(　　)
A．“潭清疑水淺”是由于光的折射產生的一種現象
B．三月桃花盛開，游人能觀賞到桃花，是光在桃花表面發生漫反射
C．雨過天晴后，天空中出現彩虹是光的色散現象
D．湖面波光粼粼是光的直線傳播形成的
6．如圖所示，水池的寬度為L，在水池右側距離池底高度H處有一激光束，水池內無水時恰好在水池的左下角產生一個光斑。已知L=H，現向水池內注水，水面勻速上升，則光斑（　　）
A．勻速向右移動，且移動速度小于水面上升的速度
B．勻速向右移動，且移動速度大于水面上升的速度
C．減速向右移動，但速度始終大于水面上升的速度
D．加速向右移動，但速度始終小于水面上升的速度
7．太陽光穿過地球大氣層時會發生折射，如果沒有這層大氣，會出現（　　）
A．日出會提前，日落會延遲 B．日出和日落都會提前
C．日出會延遲，日落會提前 D．日出和日落都會延遲
8．《康熙幾暇格物編》中記載： “置錢碗底，遠視若無，及盛滿水時，在錢隨水光而顯現矣。”如圖所示，把銅線放在碗底B處后加適量水，從A 處恰好看到銅錢的像在E處，用激光筆從A點向　 　處(用圖中字母表示)照射，可照亮銅錢。加滿水，從A處看到像的位置將　 　(選填“變高”“變低”或“不變”)，
9．小怡同學用激光筆照射水面，在水槽壁上出現兩個紅點A和B。若保持入射點O不變，欲使A點下移至A'，應使入射光線MO繞著點O沿　 　(選填“順時針”或“逆時針”)方向轉動；若保持入射光線不變，欲使B點下移至B'，應使水面　 　(選填“上升”或“下降”)，在水面變化過程中，折射角　 　(選填“增大”“不變”或“減小”)。
10．如圖所示，一束激光射到空水槽底部點，形成一個光斑．向水槽中注入適量水后，水槽底部光斑移動到點的　 　(選填“左”或“右”側．繼續沿水槽壁緩慢注水，在此過程中，折射角　 　(選填“增大”“減小”或“不變”．
11．科學來源于生活，生活處處都是科學知識。
（1）我們能從不同方向看到本身不發光的物體，是由于光射到物體上時，發生了　 　的緣故。
（2）小科利用量角器和三角板制作一個影子時鐘(日晷儀)。如圖所示，這是利用了光的　 　原理。
（3）同學們漫步在風光旖旎的霧江平湖畔，同時看到了水中的矯健雄鷹和歡快魚群，看到水中的雄鷹是由于光的　 　形成的，水中的魚群是由于光的　 　形成的。
（4）射水魚又稱高射炮魚，它有非常獨特的捕食本領，當搜索到停歇在水面附近樹枝、草葉上的獵物后，會選擇合適的角度，瞄準目標，從口中噴射出一股1m 多高的水柱，將小蟲擊落水中吃掉。根據你學過的光學知識，它在水下向小蟲噴水時，噴射方向應該____。
A．對準看到的小蟲 B．對準看到小蟲的下方
C．對準看到的小蟲上方 D．太神秘了，無法判斷
12．小江在探究“光在不同介質之間的折射規律”時，用到的器材及實驗裝置如圖甲所示。他先探究了光由空氣進入玻璃的情形，并將得到的實驗數據記錄在表中：
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
（1）表格中“★”處的數據是　 　；
（2）根據表格中的實驗數據可以得出的結論是　 　；
（3）調整玻璃磚與激光筆的位置，使光線由玻璃進入空氣；當入射角為30°時，根據光路可逆的特點，分析可知此時折射角γ的大小大致在______；
A．30°與45°之間 B．45°與60°之間 C．60°與75°之間
（4）小江實驗時發現，當光從玻璃射向空氣，且入射角增大到41.8°時，折射光線消失，只存在入射光線與反射光線，他查閱資料得知這種現象叫做光的全反射，發生這種現象時的入射角叫做這種物質的臨界角。當入射角大于等于臨界角時，光線只發生反射，不發生折射。現有一個三棱鏡由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱鏡的一個面射入，如圖乙所示，則關于這束光經過三棱鏡后的光路圖，其中正確的是　 　。
13．如圖所示，某同學在S處，他的眼睛能通過水面同時看到P處的小鳥和Q處的魚，請在圖中按題意畫出光路圖解釋上述現象。
參考答案
【課堂鞏固】
1．【答案】C
2．【答案】C
3．【答案】A
4．【答案】B
5．【答案】B
6．【答案】等于；大于；折射光線
7．【答案】（1）A區外側
（2）只反射綠色的光，吸收了其他顏色的光
【課后練習】
1．【答案】A
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】D
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】C
8．【答案】E；變高
9．【答案】順時針；上升；不變
10．【答案】左；不變
11．【答案】（1）漫反射（2）直線傳播（3）反射；折射（4）B
12．【答案】（1）0°（2）當光由空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角（3）B（4）C
13．【答案】

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