大家有沒有見過這樣的奇妙光學(xué)現(xiàn)象?透過裝滿水的玻璃杯看物體,物體會發(fā)生“變形”或“錯位”;在池塘邊看水底的石頭,感覺石頭比實際位置要淺。這是為什么呢?這背后隱藏著一個光學(xué)秘密——光的折射。
光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,但如果光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,光的傳播方向就會發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫作光的折射。比如,光從空氣斜射入水中時,就不會沿著原來的直線走了,而是會“拐彎”。在視覺上,我們則認(rèn)為光是沿直線傳播的,感覺物體發(fā)生了“錯位”。其實是我們看到了物體的虛像。
今天,就讓我們一起來探索有關(guān)“光的折射”的有趣現(xiàn)象吧!
1.準(zhǔn)備材料:燒杯、清水、硬幣、筷子(如圖1)。
2.將硬幣放在燒杯底部(如圖2)。
3.將清水緩慢倒入燒杯中,如圖3所示,觀察硬幣的位置變化。
4.將筷子放入裝有適量清水的燒杯中,如圖4所示,觀察實驗現(xiàn)象。
我們會驚奇地發(fā)現(xiàn)硬幣竟然“消失”了(如圖3),而筆直的筷子在水面處“折斷”了(如圖4)!大家學(xué)了光學(xué)知識后,可以試著畫出光路圖哦。
光的折射在生活中有很多應(yīng)用。比如,眼鏡可以幫助我們矯正視力,近視患者可以佩戴凹透鏡,遠(yuǎn)視患者可以佩戴凸透鏡。透鏡能折射光,使所成的像準(zhǔn)確地落在視網(wǎng)膜上,從而幫助我們看清物體。顯微鏡利用透鏡折射光的原理來放大微小物體,讓我們能夠觀察到肉眼難以看清的細(xì)節(jié)。光的折射現(xiàn)象也可以應(yīng)用在珠寶鑒定、攝影和攝像等領(lǐng)域中。
(作者單位:上海理工大學(xué))