第五节 光的折射及其定律
1.光的折射的定义
1.1光折射的定义：当光从一种介质倾斜入射到另一种介质时，传播方向发生偏转，这些现象称为光折射；
1.2 光的反射和折射在两种不同的透明物质中同时发生：当光从一种透明物质射入另一种透明物质时，光的传播方向在两种物质的界面上会发生变化。 一部分光被反射，另一部分光进入另一种材料并发生折射；
1.3 注意：
1.3.1 当光从一种透明物质射入另一种透明物质时，在界面处形成折射；
1.3.2 由于光在两种物质中传播，传播速度不同；
1.3.3 当折射发生时，反射也必须同时发生。
2、光的折射定律：光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线之外。 具体来说，可以分为以下三种情况：
2.1 当光从光速较高的透明介质斜入射到光速较低的透明物质时，折射角大于入射角，如右图所示；
2.2当光从光速较低的透明物质斜入射到光速较高的透明介质中时，折射角小于入射角，如右图所示；
2.3 当入射角等于0°时，折射角也为0°，如右图所示。
2.4 在光的折射中，折射的光路也是可逆的。
3.光的折射现象的解释
3.1 光的折射可以引起许多光学现象，例如：
3.1.1 水看起来比实际浅，
3.1.2 斜插入底部的牙签一半弯曲，
3.1.3 鱼缸里的鱼看起来更大了大气层让太阳光折射的原因，
3.1.4 海市蜃楼等
3.2 要解释这种现象，首先要知道，你看到的并不是实际的物体，而是物体折射后形成的真实图像。
3.3 人眼之所以看到物体的实像，是因为折射光（或反射光）进入人耳，而人眼总感觉光线沿直线传播，使人感觉到反射折射光（或反射光）的延长线上看到实像。
4. 展开：大气中折射现象的例子
4.1 星光闪烁：在晴朗的夜晚，我们会看到星星闪烁，这些现象是星光受到大气折射造成的。 由于重力的影响，月球周围大气的密度随着高度的变化而变化。 另外，由于气候的变化，各部分的大气也在不断地变化。 有时更密，密度更高； 因为大气层的晃动导致空气的折射率不断变化，所以当我们看某颗星星时大气层让太阳光折射的原因，星光穿过大气层进入耳朵，所以我们看到了星光。 后来，由于大气层的晃动，空气的折射率发生了变化，星光传输的路径也发生了变化。 这时，星光到达了另一个地方，我们站在原来的地方就看不到它的光了，出现了闪烁。 。 大气晃动是持续存在的，并且与气候密切相关。 一般情况下，大气的晃动会显着改变大气的折射率，闪烁的时间为1-4s。 因此，当我们仰望星空时，听到的星光都是闪烁的。
4.2 海市蜃楼
4.2.1 海市蜃楼错觉和定义：
①夏季，在平坦无风的水面上眺望远方，有时可以看到远方的天空中出现山、船、塔、亭、市、庙等。
②古人不明白这些景象形成的原因，认为是龙在海中呼出的空气（即海市蜃楼）形成的，所以把这些现象称为“海市蜃楼”，也叫海市蜃楼。
4.2.2 海市蜃楼有两种类型：
①发生在海平面上的海市蜃楼：夏季，海平面上层空气距离海面较近，温度较下层低，密度较下层大。 由水平空气层组成。 当远处的山、船、房屋等的光线射到空中时，就会像水底的光线射到空中一样发生偏转，折射的光线与正常的光线越来越远，所以低层空气的入射角是不断减小的，所以最后会发生全反射，光线会被反射回地面上人的眼睛。 您看到的图像悬挂在半空中。 如图所示，
②海市蜃楼发生在沙漠中：夏季，当阳光照射在沙子上时，靠近沙面的热空气层比下面的空气层密度要小。 远处物体的光照射到地面，就像光从水底照射到空中一样，会发生偏转，折射的光会离法线越来越远，而高空的折射角也会不断增大。减少，也可能会发生全反射，这种光会射入地面上人的眼睛，人们逆着反射光看就会看到远处物体的倒影，如图所示，因为被太阳加热的空气层不太稳定，全反射光有时会闪烁，人们看到的就像是从海里反射出来的。 沙漠里的人们常常觉得前方有水源，就奔向它，但结果却总是遥不可及。
③ 炎热夏季的柏油路上，红色吸光较多，升温较快。 靠近热桥表面的空气层与靠近热砂表面的空气层相同。 上层比下层致密。 物体的光线打在桥面上也可能会发生全反射，所以从远处看，桥面变得更加明亮光滑，桥面上似乎有一个池塘，但当你走进去时，你会发现，原本以为是池塘的地方现在已经干涸了。 这也是海市蜃楼。