光的折射

大家有沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這樣的奇妙光學(xué)現(xiàn)象？透過(guò)裝滿(mǎn)水的玻璃杯看物體，物體會(huì)發(fā)生“變形”或“錯(cuò)位”；在池塘邊看水底的石頭，感覺(jué)石頭比實(shí)際位置要淺。這是為什么呢？這背后隱藏著一個(gè)光學(xué)秘密——光的折射。

光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線(xiàn)傳播的，但如果光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向就會(huì)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(shí)，就不會(huì)沿著原來(lái)的直線(xiàn)走了，而是會(huì)“拐彎”。在視覺(jué)上，我們則認(rèn)為光是沿直線(xiàn)傳播的，感覺(jué)物體發(fā)生了“錯(cuò)位”。其實(shí)是我們看到了物體的虛像。

今天，就讓我們一起來(lái)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

我們會(huì)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(shí)后，可以試著畫(huà)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(lái)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)）