如何探究光的折射規(guī)律

你一定見過盛水的杯子里筷子發(fā)生了“彎折”的現(xiàn)象，在頭腦中一定產(chǎn)生過疑問，為什么會有這樣的現(xiàn)象？

提出問題

當光從一種介質射入另一種介質（比如光從空氣射入水）中時，光的傳播路徑是怎樣的？

進行猜想

光的傳播路徑有可能在兩種介質的界面處發(fā)生改變.

設計并進行實驗

（１）選取實驗器材：激光筆、玻璃水槽、水．

（２）進行實驗：①用激光筆發(fā)射一束光，從空氣斜射入水中，觀察光束在空氣中和水中的徑跡；②改變?nèi)肷涔獾膬A斜角度，觀察光束在空氣中和水中的徑跡；③改變?nèi)肷涔獾慕嵌龋怪c水面垂直，觀察光束在空氣中和水中的徑跡.

總結結論

光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折.猜想正確.

輔導教師點評

如何從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)并提出物理問題，是我們需要培養(yǎng)的一種能力.通過分析可知，水中“筷子”上的光先后經(jīng)過了水和空氣兩種介質進入我們的眼睛里.借鑒我們對光的反射現(xiàn)象進行的科學探究，那么，光在不同介質中的傳播有什么特點或者規(guī)律呢？

在探究過程中，雖然猜想假設與實驗探究的結果可以不一致，但是從對現(xiàn)象的分析以及我們對所學物理知識的積累和判斷能力的提高（前面我們已經(jīng)經(jīng)歷了聲現(xiàn)象、光的反射現(xiàn)象等科學探究），應使我們的猜想有根有據(jù)，不要做不符合客觀事實的猜想，更不要不假思索地胡亂猜想.本實驗的猜想依據(jù)是：（１）杯中“筷子彎折”現(xiàn)象發(fā)生在界面處；（２）光在同種均勻介質中沿直線傳播.

選取器材時，要本著實驗效果明顯、材料安全易取、操作方便等原則.采用空氣和水作為兩種介質，既可以滿足探究條件，又可以就地取材，便于實驗.其余器材還有線光源和演示光的傳播路徑的盛水器皿.由于燈泡屬于點光源，不能作為研究某一傳播方向的光源，所以我們可以采取將燈泡放在一個盒子里并在一個面上開出一條縫隙來得到線光源，也可以使用小激光等作為光源.用玻璃或者透明塑料等器皿可以達到清晰演示光路的作用.

從觀察到的現(xiàn)象進行分析論證得出結論.光從空氣斜射入水中時，在兩種介質的界面確實發(fā)生了偏折（如右圖），但垂直射入時，卻是沿直線傳播的.因此要注意在表述結論時語義表達準確.

從生活中常見的現(xiàn)象中抽象出所包含的物理知識，或將對物理探究所得到的結論應用到生活實踐中去，是我們學習物理的主要目的.現(xiàn)在，你能用實驗結論解釋“杯中筷子彎折”現(xiàn)象了吧．

責任編輯程哲

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