探究光折射時的特點(diǎn)
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實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font>
1、認(rèn)識光的折射現(xiàn)象及光發(fā)生折射時的特點(diǎn)。
2、認(rèn)識光路是可逆的。
3、通過與光的反射定律進(jìn)行比較，初步認(rèn)識類比的科學(xué)方法。
實(shí)驗(yàn)原理
光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射。光的折射定律為：入射光線垂直界面入射時，折射角等于入射角等于0°；光從空氣斜射入水等介質(zhì)中時，折射角小于入射角；光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。
實(shí)驗(yàn)器材
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序號 |
實(shí)驗(yàn)箱名稱 |
器材名稱 |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 |
五線激光光源 |
1 |
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2 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱角度盤 |
1 |
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3 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 |
紅黑香蕉導(dǎo)線 |
2 |
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4 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 |
半圓玻璃磚 |
1 |
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5 |
光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 |
雙半圓比色皿盒 |
1 |
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6 |
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移動式多功能電源 |
1 |
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圖10.16-1
操作要點(diǎn)
1、注意安全，避免激光對眼睛造成傷害。
2、激光束的入射點(diǎn)必須在 O 點(diǎn)（中心點(diǎn)），這樣才能保證折射光線沿玻璃磚半徑方向射出。
實(shí)驗(yàn)步驟
1、光從空氣射入玻璃（圖10.16-2）如圖所示，讓激光束先后以不同的入射角 i 射向O點(diǎn)（中心點(diǎn)），觀察并記錄激光束的偏折方向。測量每次折射時對應(yīng)的折射角 r 大小，填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表一。
圖10.16-2
2、光從玻璃射入空氣（圖10.16-3）如圖所示，讓激光束先后以不同的入射角 i 從半圓面射向 O 點(diǎn)，觀察并記錄激光束的偏折方向。測量每次折射時對應(yīng)的折射角 r 大小，填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表二。
圖10.16-3
3、光從空氣射入水（圖10.16-4）將半圓形透鏡從光學(xué)角度盤上拿下來，放上雙半圓比色皿盒，放在中心處，其分隔線位于角度盤垂線上，往其中一個半圓內(nèi)加滿水。讓五線激光光源的光束先穿過沒有水的一半，經(jīng)過中心點(diǎn)，進(jìn)入另一半的水中。觀察并記錄進(jìn)入水中前后的光路，記錄入射角和折射角。 改變?nèi)肷浣?，重?fù)幾次實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果到表三。
4、光從水射入空氣（圖10.16-4）現(xiàn)在將雙半圓比色皿盒旋轉(zhuǎn) 180°，讓裝有水的一半朝向五線激光光源，讓光束先穿過水，經(jīng)過中心點(diǎn)，再進(jìn)入空氣中觀察并記錄入射光和折射光的光路，記錄入射角和折射角；改變?nèi)肷浣?，重?fù)幾次實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果到表四。
圖10.16-4
實(shí)驗(yàn)記錄
表一（光從空氣射入玻璃）
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入射角i |
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折射角 r |
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表二（光從玻璃射入空氣）
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入射角i |
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折射角 r |
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表三（光從空氣射入水）
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入射角i |
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折射角 r |
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表四（光從水射入空氣）
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入射角i |
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折射角 r |
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實(shí)驗(yàn)結(jié)論
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