以下是一道高二光的折射大题:
【题目】
光线从空气射入水中,入射角为30°,光线在水面上的反射光线与折射光线恰好垂直,请画出反射光线和折射光线的大致方向。
【分析】
1. 首先根据入射角为30°,画出法线,再根据反射光线与水面的夹角为60°,画出反射光线;
2. 根据折射光线与水面的夹角为90°,画出折射光线,并标出光路。
【解答】
根据题目的描述和光路的反射、折射规律,画出光路图如下:
入射光线:斜向下射向水面,入射角为30°;
反射光线:垂直于水面射出,反射角也为30°;
折射光线:斜向上射出水面,折射角大于入射角。
【拓展】
如果光线从水中射向空气,折射角会大于入射角吗?请说明理由。
解答:当光从折射率较大的介质(如水)射向折射率较小的介质(如空气)时,折射角会大于入射角。这是由于光在两种介质的界面上会发生折射和反射现象,而折射规律表明,光在两种介质的界面上会发生折射和反射现象,且入射角大于折射角。因此,当光线从水中射向空气中时,折射角会大于入射角。
题目:
在一个阳光明媚的上午,小明在湖边看到水中的鱼在树枝之间游动,他感到好像有无数条鱼在树枝之间跳动。他想知道这是怎么回事,于是他拿出一个激光笔,将光射向水中的鱼,发现光被折射向了不同的方向。
(1)请解释小明看到水中游动的鱼和无数条鱼在树枝之间跳动的现象。
(2)小明用激光笔射向水中的鱼时,光发生了什么现象?这种现象对小明有什么危害?
(3)小明在湖边看到岸上树的倒影,这个现象是由光的什么现象形成的?
(4)小明在湖边看到水中的月亮,这个现象是由光的什么现象形成的?
(5)小明在湖边看到岸上的人从水中走出来,这个现象是由光的什么现象形成的?
【分析】
(1)小明看到水中游动的鱼是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射现象;而无数条鱼在树枝之间跳动是由于光从空气中斜射入水中时发生了折射现象。
(2)小明用激光笔射向水中的鱼时,光发生了折射现象,由于折射光线向不同的方向偏折,因此会对小明造成伤害。
(3)小明在湖边看到岸上树的倒影是由于光从空气中斜射入水中时发生了反射现象。
(4)小明在湖边看到水中的月亮是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射现象。
(5)小明在湖边看到岸上的人从水中走出来是由于光从空气中斜射入水中时发生了折射现象。
【解答】
(1)小明看到水中游动的鱼是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射现象;而无数条鱼在树枝之间跳动是由于光从空气中斜射入水中时发生了折射现象。
(2)折射;会对小明造成伤害。
(3)反射。
(4)折射。
(5)折射。