(一)    光的折射

A、 光速的變化:

                       (1)    光在真空中的速率為3×108 ms,或3×105 kms

                       (2)    光在不同介質速率快慢:真空>氣體(空氣)>液體()>固體(玻璃)

                       (3)    當光線從一介質進入另一介質時,在界面的地方,因為速率改變,造成進行方向產生偏折,此種現象稱為光的折射。

                       (4)    原因:光在不同介質中速率不同。

B、 折射定律:

(1)  入射線、法線、折射線在同一平面上,且入射線、折射線分別在法線的兩側。

(2)  光從速度快的介質傳播至慢的介質,折射線偏向法線,折射角小於入射角。

(3)  光從速度慢的介質傳播至快的介質,折射線偏離法線,折射角大於入射角。

 

C、 光的行進路線:

                       (1)    速度快 è 速度慢   (2) 速度慢 è 速度快      

        

D、 折射的實例:

(1)    插入水中的筷子,看起來向從水面上折成兩截(向上折)。

(2)    杯底放置銅板,當杯中加滿水後,銅板看起來似乎上浮。

(3)    海面上或沙漠中,由於空氣密度不一致,會發生海市蜃樓的現象。

(4)    隔著火焰看物體,由於冷熱空氣密度不均勻,會有晃動的感覺。

(5)    由於大氣層折射,因此日出比實際時間稍早;日落比實際時間稍晚。

   

 

 

  

 

 

   

 

E、  注意事項:

(1)    光從一介質垂直入射至另一介質,入射角=0度,因此折射角=0度,入射線和折射線、法線相重疊,因此垂直入射至另一介質,光不發生偏折。

(2)    不論入射線或折射線,光在速度較快的介質中將會偏離法線,                             
                   
光在速度較慢的介質中將會偏向法線。

(3)    光在折射時頻率不變,僅波長發生改變。

反射和折射

角度

頻率

波速

波長

週期

振輻

反射

入射角=反射角

相同

相同

相同

相同

相同

折射

入射角>折射角

相同

變慢

減小

相同

變小

入射角<折射角

相同

加快

變大

相同

變小

(二)    透鏡的折射:

A、 種類:
(1)
凸透鏡(會聚透鏡):中間的鏡片較邊緣的鏡片厚。
                       
有雙凸透鏡、平凸透鏡、凹凸透鏡。
(2)
凹透鏡(發散透鏡):中間的鏡片較邊緣的鏡片薄。
                       
有雙凹透鏡、平凹透鏡、凸凹透鏡。

062 055 063

B、 凸透鏡的成像:

(1)  平行主軸的光折射後經過焦點。

(2)  通過焦點的光,折射後平行主軸。

(3)  通過鏡心的光不折射。

C、 凹透鏡的成像性質:

(1)  平行主軸的光,折射後瞄準自己的焦點發散出去。

(2)  瞄準對面焦點的光,折射後平行主軸。

(3)  通過鏡心的光不折射。

D、 成像的特徵:

(1)  物體愈靠近焦點,成像愈大,像距愈遠。

(2)  眼睛能看到實像,也能看到虛像;紙屏(光屏)只能找到實像。

(3)  眼睛見到虛像必須從透鏡中才能看到。

(4)  凸透鏡的成像性質和凹面鏡的成像性質類似;
 
凹透鏡的成像性質和凸面鏡的成像性質類似。

(5)  凸透鏡鏡可以產生實像或虛像;凹透鏡只能有虛像。
 
凸透鏡的虛像必為放大正立虛像;且必在物後(不一定在焦點後)

(6)  凹透鏡的虛像必為縮小正立虛像;且必在物前(一定在焦點內)

(7)  實像及虛像的分界點:焦點。 正立及倒立的分界點:虛實。
 
放大及縮小的分界點:兩倍焦距位置(2F

(8)  實像一定倒立,虛像一定正立。

 

D、成像的性質:

物體在無窮遠處

物體在兩倍焦距外

成像位置:另一側的焦點上

成像性質:一點(實焦點)

056

成像位置:

成像生質:倒立縮小實像

057

物體在兩倍焦距上

物體在焦距∼兩倍焦距間

成像位置:

成像生質:倒立相等實像

058

成像位置:

成像生質:倒立放大實像

038

物體在焦距上

物體在焦點內

成像位置:不成像

成像生質:無

040

成像位置:物後

成像生質:正立放大虛像

042