光學(xué)的自然現(xiàn)象

1、光學(xué)的自然現(xiàn)象日食1初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓 日日 食食 形形 成成 示示 意意 圖圖月食地點：美國俄勒岡州地點：美國俄勒岡州SiskiyouSiskiyou山脈山脈 作者：肖恩作者：肖恩巴格肖巴格肖 月月 食食 形形 成成 示示 意意 圖圖奧奧 運運 圣圣 火火 采采 集集凹面鏡凹面鏡12345平行光經(jīng)凹面鏡反射后會聚于一點平行光經(jīng)凹面鏡反射后會聚于一點凸面鏡凸面鏡123F平行光線經(jīng)凸面鏡反射后，其反向延長線交于一點。平行光線經(jīng)凸面鏡反射后，其反向延長線交于一點。折射空氣（ ）水（ ）法線iir1u2u折射定律：折射定律：21sinsinuuri設(shè)真空中的光速

2、為設(shè)真空中的光速為 ，c而介質(zhì)中的光速為而介質(zhì)中的光速為 。u定義介質(zhì)的折射率定義介質(zhì)的折射率ucn 12sinsinnnri鉛筆彎了12sinsinnnri對于兩種介質(zhì)而言，折對于兩種介質(zhì)而言，折射率較大的介質(zhì)稱為光射率較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，折射率較小的密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)；對介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)；對于水和空氣而言，水是于水和空氣而言，水是光密介質(zhì)，空氣是光疏光密介質(zhì)，空氣是光疏介質(zhì)。由折射定律，光介質(zhì)。由折射定律，光由水中進(jìn)入到空氣中，由水中進(jìn)入到空氣中，折射角比入射角大。折射角比入射角大。折射定律：折射定律：池塘里的魚看到岸邊的樹，是高于實際高度還是低于實際高度呢？光從空氣

3、進(jìn)入到水光從空氣進(jìn)入到水中時，折射角小于中時，折射角小于入射角。本來是入射角。本來是A A點發(fā)出的光線，在點發(fā)出的光線，在水中會誤以為是從水中會誤以為是從AA發(fā)出的。發(fā)出的。全反射全反射由折射定律可知，當(dāng)由折射定律可知，當(dāng)光從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)光從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)的的界面上時，進(jìn)入到光疏介質(zhì)的折射光線遠(yuǎn)離法線，即界面上時，進(jìn)入到光疏介質(zhì)的折射光線遠(yuǎn)離法線，即折射角大于入射角。當(dāng)入射角等于某一臨界角折射角大于入射角。當(dāng)入射角等于某一臨界角 時，時，折射角剛好等于折射角剛好等于 ；而；而當(dāng)入射角大于臨界角時當(dāng)入射角大于臨界角時，入射，入射光線在界面上將發(fā)生全反射。光線在界面上將發(fā)生全反射

4、。crii2臨界角滿足條件：臨界角滿足條件：122sinsinnnicrin2n1crii221nn 12sinnnicri海市蜃樓海市蜃樓夏天，海面上的空氣密度逐漸減小，海面上空氣的折射率也逐漸減夏天，海面上的空氣密度逐漸減小，海面上空氣的折射率也逐漸減小。如圖所示，當(dāng)光進(jìn)入到存在折射率梯度的空氣層時，要發(fā)生偏小。如圖所示，當(dāng)光進(jìn)入到存在折射率梯度的空氣層時，要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從下層空氣進(jìn)入到上層空氣時折射角不斷增加，一旦增大到超轉(zhuǎn)，從下層空氣進(jìn)入到上層空氣時折射角不斷增加，一旦增大到超過某兩層空氣的臨界角時，就會發(fā)生全反射，進(jìn)而繼續(xù)向下彎折。過某兩層空氣的臨界角時，就會發(fā)生全反射，進(jìn)而繼續(xù)向下彎

5、折。在在A A處觀察會看到倒立的像，而在處觀察會看到倒立的像，而在B B處觀察會看到正立的像。處觀察會看到正立的像。光的色散白光是由不同顏色的光混合而成的，雖然不同顏色的光在白光是由不同顏色的光混合而成的，雖然不同顏色的光在真空中的傳播速度相同，但是它們在介質(zhì)中的傳播速度不真空中的傳播速度相同，但是它們在介質(zhì)中的傳播速度不同，即折射率不同，因而一束白光通過三棱鏡之后，不同同，即折射率不同，因而一束白光通過三棱鏡之后，不同顏色的光會相互分開，顏色順序如圖所示，這表明紅光的顏色的光會相互分開，顏色順序如圖所示，這表明紅光的折射率小，而紫光的折射率大。折射率小，而紫光的折射率大。彩虹的形成彩虹的形成

6、一個水滴一束單色入射光一個水滴一束白光入射不同高度的水滴呈現(xiàn)不同的顏色當(dāng)白光照射到厚度不均勻的薄膜時，不同厚度的地方會使當(dāng)白光照射到厚度不均勻的薄膜時，不同厚度的地方會使得不同顏色的光會被干涉加強(qiáng)，故而不同厚度的地方會呈得不同顏色的光會被干涉加強(qiáng)，故而不同厚度的地方會呈現(xiàn)不同的顏色。（最右側(cè)是用紅光照射到結(jié)果）現(xiàn)不同的顏色。（最右側(cè)是用紅光照射到結(jié)果）薄膜干涉作業(yè)1 1、在什么條件下可以發(fā)生全反射、在什么條件下可以發(fā)生全反射。 A A一束太陽光經(jīng)過三棱鏡之后，其后面的屏上會一束太陽光經(jīng)過三棱鏡之后，其后面的屏上會 出現(xiàn)鮮艷絢麗的色彩。出現(xiàn)鮮艷絢麗的色彩。 B B在太陽光的照射下，水面上的油膜會呈現(xiàn)色彩在太陽光的照射下，水面上的油膜會呈現(xiàn)色彩 絢麗的彩色條紋。絢麗的彩色條紋。 C C雨過天晴后，背對太陽有時會看到天空出現(xiàn)美雨過天晴后，背對太陽有時會看到天空出現(xiàn)美 麗的彩虹。麗的彩虹。