Child_Lab 兒童科學實驗:認識光的折射

2020-12-03 吳博士STEM

光的折射

當光從一種透明介質(空氣)傳播到另一種透明介質(水)時,光的速度會變慢,並且光的方向會略微改變。光線方向的這種變化稱為光的折射。簡單來說,光的折射就是光的彎曲。這看起來很簡單,但是很不尋常。

所需用品

張紙記號筆一個玻璃或jar第一步

首先,請用乾淨的清水將玻璃瓶裝滿。

第二步

拿一張紙,讓小孩子畫一支箭。讓孩子們沿任意方向繪製箭頭(箭頭可以向任意方向繪製)。

第三步

將盛滿水的廣口瓶放在紙的前面(精確聚焦),就在箭頭之前。在玻璃杯和紙張上的箭頭之間調整玻璃杯,直到透過玻璃杯可以清晰看到圖像(箭頭)為止。

步驟4

看看會發生什麼。您可以觀察到反方向穿過玻璃罐的箭頭。這真是太神奇了,而且非常令人驚訝!

光線如何折射?

折射表現為光從一種透明介質傳遞到另一種透明介質時發生彎曲。光波或光線在到達我們的眼鏡之前先從空氣傳播到玻璃,然後再回到空氣。彎曲是由於兩種介質之間的密度差異引起的。當光從密度較高的介質傳播到密度較小的介質時,光會反向折射,反之亦然。

為什麼箭頭會改變一杯水後面的方向?

當在特定距離處觀察到箭頭(玻璃後面)時,它看起來像是反向的。當光從一種介質傳播到另一種介質時,它可以彎曲或折射。在實驗過程中,光最初是從空氣,玻璃,水傳播出來的,再次穿過相同的介質到達我們的眼睛。每當光從一種介質或材料進入另一種介質時,都會折射。穿過介質時,光線超出焦點(靠近中心),這會導致箭頭改變方向。

折射背後的科學是什麼?

任何兩種透明介質之間的光傳輸都會導致波的速度和波長發生變化。當光波通過兩種介質的邊界時,光波會加速或減慢並轉變為波長更長或更短的光,以及方向的變化。是什麼引起折射?

透明介質的密度差異會引起折射。

為什麼折射時光會彎曲?由於在穿過介質時光波速度的變化,在折射過程中會發生光彎曲。

什麼是波折射?

在海洋學中,波折射表現為波在傳播通過不同深度時的彎曲。

折射,在大自然中得案例有哪些?當太陽光線進入雨滴,稜鏡,都會發生折射。日落等時彎曲而形成的彩虹也是折射的例子。

折射的影響是什麼?

光折射的作用是造成各種常見現象的原因,例如:1)筆直的鉛筆浸入半滿的玻璃罐中時,由於折射作用,總是看起來在水中彎曲。2)當硬幣掉入玻璃杯中時,由於折射作用而使其長度增加了。3)遊泳池看起來比實際的要淺,這是因為由於光的折射,從池底出來的光在表面反射時會彎曲。為什麼折射很重要?我們的角膜和晶狀體可以通過折射看到更多更寬廣的物體,否則,因此我們無法看到。

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