奇妙的折射现象

来源 :中学生数理化·八年级物理人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stbruce
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  俗话说:耳听为虚,眼见为实.我们的眼睛所看到的一定是真实的吗?让我们一起来看八年级《物理》(人教版)上册第49页的第4题:在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,再放一些水.把杯子端到眼睛的高度,再慢慢下移.当杯子移到某位置时,可以看到两枚硬币,如图1所示.这是怎么回事?
  
  原来,上方的硬币是由于光的折射形成的硬币的虚像.如图2所示,从硬币上任何一点射向水面的光线,经过水和空气的界面发生折射时,由于光线是从水射向空气,因而折射角大于入射角,这就使得硬币上任何一点的虚像都比原点稍高,从而使得硬币的虚像位置比实际位置稍高.类似的现象如水底看起来比实际的浅,一半插入水中的筷子向上偏折等.
  下方的硬币也是由于光的折射形成的硬币的虚像.如图3所示,在硬币上取最宽处A、B两点,以AB代表硬币,取A、B各自发出的两条光线AG、AE和BH、BF,其中AG、BH为任意光线,AE、BF是特殊光线,它们的反向延长线过圆玻璃杯的圆心O,相当于垂直界面入射,因此,传播方向不发生改变.这样,根据折射规律,光线AG、BH从水中斜射到空气中,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,其折射光线GC、HD的反向延长线分别交AE、BF于A′、B′,观察者认为硬币上A点位于A′处,B点位于B′处,其实观察到的是A、B两点的像.由图可知,A′B′比AB长,因此硬币的像比实际硬币大一些.
  责任编辑 程哲
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