测定透光介质折射率的学生自主实验

以前的《教学大纲》对实验的要求是用统一的器材完成同一个实验,现在的《课程标准》对许多实验并没有规定用什么样的仪器来完成,更谈不上具体的操作步骤,这就给教师的实验教学带来更大的自主性.在测定玻璃的折射率实验中,利用学校现有的资源,笔者给学生提供了各种仪器,在教师的引导下,让学生自主选择、实施,有问题教师再进行指点     

单轴晶体光轴任意取向时非寻常光的折射规律

在单轴晶体光轴任意取向的情形下 ,应用惠更斯原理导出了非寻常光折射方向的普遍计算公式 ,并给出了确定非寻常光线折射面和折射角的具体解。结合几种熟知的特殊情形进行了简要讨论 ,揭示了文中所得到的折射规律较之斯涅尔定律更具有普遍性 ,从而为光学系统中各类单轴晶体光学元件的应用提供了一个理论依据     

基于掠入射法溶液浓度测量系统研究

根据溶液浓度与其折射率的关系,提出用掠入射法测量溶液浓度的方法.利用其临界光线的折射角进行透明介质溶液浓度的精确测量,研发出测量实验系统.分析了临界光线的折射角与其浓度的关系,给出溶液浓度与折射角之间的简单数学解析式.用该系统对5%-80%的甘油溶液进行测量,结果最大绝对偏差小于0.003%.     

声波的负折射

一束光从空气射入水中,入射线和折射线将分别位于界面法线的两侧,并且入射角大于折射角,这便是通常意义下的折射定律.折射率n=±εμ,其中ε是材料的介电常数,μ是磁导率.一般情况下n为正值,这是因为,对常规材料而言,ε>0,同时μ>0,并且电磁波的电场、磁场和波矢三者构成右手关系.然而,大约在 30年前有理论学家提出,可能出现ε<0、同时μ<0的情况,此时电场、磁场和波矢之间构成左手关系.在左手关系的情况下,折射率n将取负值,入射光和折射光将位于界面法线的同一侧.这类反常的负折射率材料直到 2000年才在实验中得到展示.以上描述都是针对电…     

筷子变粗了还是变细了

观察下面两幅照片,我们不难发现图1显示水中的筷子比实际筷子粗了,而图2却显示水中的筷子比实际筷子细了.这是为什么?我们从水面上看水中的物体,看到的是物体的像,而不是实际的物体.这是由于光线从水中射向空气时发生了折射.折射成像为什么不和平面镜一样     

光轴平行于界面的单轴手征介质中的负折射研究

研究了光轴平行于界面时单轴各向异性手征介质中实现负折射的条件, 并详细分析了该介质中两个本征波在不同电磁参数和手征参数下折射角随入射角的变化规律. 结果表明, 利用单轴各向异性手征介质实现负折射, 条件更加宽松, 甚至在弱的手征参数下也可能实现负折射, 且在不同的介电常数、手征参数和入射角下, 该手征介质中两个本征波的相折射角存在很大的差异, 在特殊条件下, 某一个或两个本征波不能在介质内传播.     

看水中物体是怎样“运动”的

 早期出版的教科书介绍确定水中物点的位置(虚象)--视深度的方法如下:设水中深为h的P处有一物点。     

封面故事

图中所示为在iPad屏上拍摄到的水滴照片.将iPad的屏幕设置为白屏,亮度调到最大,均匀地洒上水滴,即可获得如图所示的拍摄效果.凸表面的水滴具有放大镜的功能,使得屏幕上的网格状像素单元变得清晰可见.来自屏幕下方的白光是由红、绿、蓝三基色合成的.光透过水滴进入屏幕一侧的空间,由于不同频率的光在水中的折射率不同,折射角从小到大依次为:红、绿、蓝,这导致三种颜色的光被水滴以较大的角度偏差散开,从而呈现出色彩斑斓的景象.单个水滴看似变     

“光的折射”教学设计思路及案例

在2012年江苏省初中物理优课评比活动中,笔者之一执教的课题是"光的折射".这节课在实验的可视化和大型化上准备充分,并能有效地创设问题情境,引领学生解决其在"最近发展区"上的认识误区,最终获得了该课题组一等奖.今呈现其教学设计思路及本课案例并进行点评,以供大家探讨.1教学设计思路1.1内容及其教育价值是什么(1)"光的折射"是初中光学核心现象之一,它对于"透镜"等后续知识的学习,起着关键的作用.(2)"光的折射"的学习过程,是一个典型的物     

浅析海市蜃楼的成因

 海市蜃楼是一种自然现象,但在被充分认识以前,往往被人们神秘化、甚至迷信化。其实海市蜃楼就是阳光在大气中折射而产生的一种光学现象。当一束光线从一种透明介质到达另一种透明介质时其线路会发生改变,这就是光的折射。如图1所示:ML为透明介质A、B的分界面,N为法线,θ1为入射角,θ2为折射角。设光在A中的速度为v1,在B中的速度为v2,由折射定律可得:sinθ1sinθ2=v1v2.我们通常把光速较快的介质叫光疏介质,把光速较慢的介质叫光密介质。由上面的式子可知:光线从光疏介质进入光密介质时,入射角大于折射角,光线折向法线。