光的反射与折射演示实验

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光的反射与折射演示实验

一、 实验器材:

厚度3毫米的玻璃5块:20厘米×12厘米1块、20厘米×11.7厘米2块、11.4厘米×11.7厘米2块,平面镜19.4厘米×6厘米1块,小型激光器1支,金光闪闪的粉末(以下简称金粉,也可以用粉笔灰代替),筷子1支,玻璃胶1支等。

二、 制作方法:

把割好的玻璃块用玻璃胶粘成长方体玻璃槽(20×12×12立方厘米),在长方体玻璃槽内距离底部9厘米处,粘上平面镜(宽度只有玻璃槽口的一半,长度一样),镜面朝下(平面镜放在顶部镜面朝下,确保镜面不积金粉或灰尘,提高反射能力),组成一个半封密的玻璃槽,待玻璃胶干固后,倒入清水深度略高9厘米,放入适量金粉(约5克),用筷子搅拌均匀,即可做如下光的反射和折射实验。

三、 光的反射实验方法:

1、把玻璃槽装有平面镜的一边靠向学生,如图一,让小型激光器的光线AO从玻璃槽的侧面进入玻璃槽内,经过顶部平面镜的反射,反射光线OB从法线ON的另一边射出去,由于水中金粉的漫反射作用,玻璃槽内的光路非常明显,全班同学都可以很清楚地看到。明了入射光线和反射光线分居在法线两侧。

2改变入射光线AO的入射角,反射光线OB的反射也跟着改变,很明显入射角增大,反射角也跟着增大,入射角减少,反射角也跟着减少,而且反射角等于入射角,并且反射光线、法线和入射光线在同一个平面内。

四、 光的折射实验方法:

1把玻璃槽装有平面镜的一边靠向黑板,另一边靠向学生,如图二, 让激光器的光线AO从长方体玻璃槽侧面的空气与水交界面下面射入,这时,全班同学都可以看到光在水中的传播路径OA’一目了然,后排的学生可以很清楚地看到闪闪发光的一条光路(当光从一种介质进入另一种介质时,入射角度较小时,传播方向改变不明显;入射角等于零时,传播方向不改变)。激发学生的学习兴趣。

2、让激光器的光线AO平行上移至BO’时,即空气与水交界面上部,光线在水中的路径O’B’不是平行上移,而是突然向下偏折,光斑A’慢慢上移突然向下跑到位置B’,这种现象就是光的折射产生的。说明了光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。当光从空气进入水中,入射角∠i较大时,传播方向角度改变较明显。

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3、保持入射点O’不变,改变入射角∠i,入射角∠i慢慢变小时,折射角∠r也跟着变小,入射角∠i等于零时,折射角∠r也等于零,入射角∠i增大时,折射角∠r也跟着增大,但是光从空气进入水或其他介质中时,折射角∠r增大(或减少)的速度总是比入射角∠i增大(或减少)的速度慢一些。而且光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居在法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大,当光线垂直射向水表面时,传播方向不改变。

本实验器材材料易得,制作简单,制作尺寸符合黄金分割,外观美观,使用方便,具有科学性、实用性,一个器材可做两套演示实验(《光的反射》和《光的折射》,也可以做学生分组实验,属多用器材。经过多年的教学实践,课堂教学生动有趣,学生注意力集中,对光的反射和折射获得深刻的印象,指导学生观察光的反射和折射现象,获得生动的感性认识,能使学生更好地理解光学的有关概念和规律,收到良好的效果。

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