题目内容

下图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据.
入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
折射角γ 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结(补充完整):
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且
分别位于法线两侧
分别位于法线两侧
;
b.
光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角
光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角
.
(2)请定量比较实验数据,把你新的发现写在下面:
入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立
入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立
.
分析:(1)分析表格中入射角i大小变化时,折射角γ随入射角的变化情况,并比较它们的大小,得到入射角和折射角的大小变化规律.
(2)入射角i为10°时,折射角γ为6.7°,比较入射角每增加一倍,折射角是否增大一倍,得出折射角是否与入射角成正比.
解答:解:(1)分析表中数据可得折射规律:
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b.光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角;
(2)从表格中数据还可以看出:
入射角为10°.折射角为6.7°;
入射角变为20°,折射角为13.3°=2×6.7°-0.1°;
入射角为30°.折射角为19.6°=3×6.7°-0.5°;
入射角为40°.折射角为25.2°=4×6.7°-1.6°;
入射角为50°.折射角为30.7°=5×6.7°-2.8°;
可见,入射角较小时,入射角增大几倍,折射角近似增大几倍;入射角增大的倍数较大时,这种关系不再成立.
故答案为:(1)a、分别位于法线两侧;b、光从空气斜射入其它透明介质中折射角总是小于入射角;
(2)入射角较小时,入射角i与折射角γ近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立.
点评:经过本实验的探究得到的折射规律是:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内;折射光线、入射光线分居法线两侧;当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;折射角随入射角的增大而增大.
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