1. 折射现象
光从一种均匀介质斜射入另一种均匀介质时，传播方向一般会改变，这种现象叫做光的折射。
探究光的折射（入门）
空气→水/玻璃的折射入门：偏折方向与折射角、入射角关系（教材共性）
光现象光的反射、折射入门、平面镜与透镜成像。
从这里开始
探究光的折射（入门）
探究光的折射：空气斜射入水/玻璃时折射角小于入射角，反向（光密→光疏）则远离法线，均满足 n₁sin i = n₂sin r；超过临界角 C 即发生全反射。在真实三维水槽实验台上调节激光、方向与介质，对照筷子弯折、池底变浅、光纤等生活现象。
速记：n₁sin i = n₂sin r · 光密侧角更小。
关键公式
n₁ sin i = n₂ sin rsin C = n₂ / n₁
操作提示
- 先分清光疏／光密与法线。
- 旋转实验台，调节入射角与介质，读数核对斯涅尔定律。
- 切换到「上射」方向，观察远离法线并找临界角、看全反射。
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相关知识
按章节精读；边读边在三维水槽实验台上调入射角、切换水／玻璃与上／下方向，核对 n₁sin i = n₂sin r。
2. 光疏与光密
- 折射率 n 较大的介质叫光密介质，较小的叫光疏介质（相对而言）。
- 空气 n≈1，水≈1.33，玻璃≈1.5。
3. 折射规律
- 三线共面；折射光线与入射光线分居法线两侧。
- 空气斜射入水/玻璃：折射角 < 入射角（靠近法线）。
n₁ sin i = n₂ sin r斯涅尔定律。
4. 垂直入射
当光垂直射向界面（i = 0°）时，传播方向不发生改变，直接沿原方向进入另一种介质。
- 垂直入射时 i = r = 0°，仍满足 n₁sin i = n₂sin r。
5. 光路可逆与反向
光路可逆：光从光密介质斜射入光疏介质（水/玻璃→空气）时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。
- 把「空气→水」的路径反过来，i 与 r 互换，斯涅尔定律仍成立。
- 实验台切到「上射」即可观察光密→光疏的偏折。
6. 临界角与全反射
光密→光疏时，入射角增大到临界角 C，折射角先达到 90°；超过 C 后折射光消失，光全部反射回原介质，这就是全反射。
- 只有光密→光疏才可能全反射；空气→水不可能。
sin C = n₂ / n₁空气 n₂ = 1：水 C ≈ 48.6°，玻璃 C ≈ 41.8°。
7. 实验要点
- 画法线，测入射角与折射角。
- 改变入射角多次记录，验证 n₁sin i = n₂sin r。
- 切换到上射方向，找临界角并观察全反射。
8. 生活与易错
- 池底看起来变浅、筷子弯折，都与折射有关。
- 垂直入射时方向不变（i = r = 0）。
- 光纤通信利用全反射传导光信号。
应用
- 池水看起来变浅、筷子「弯折」是折射造成的视深变化。
- 眼镜、相机镜头与光纤耦合都依赖折射控制光线走向。
常见问题
为什么池底看起来变浅？
水中光线进入空气时折射，眼睛沿直线追溯会觉得池底抬高。
水中筷子为什么会「弯折」？
光从水进入空气时折射角大于入射角，眼睛沿折射光线的反向延长线看，筷子的水下部分被抬高，看起来向上弯折。
什么是全反射？什么条件会发生？
光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时，折射光消失、光全部反射回原介质。例如水到空气的临界角约 48.6°，玻璃到空气约 41.8°。
光从空气进入水中，折射角比入射角大还是小？
通常折射角更小，光线向法线偏折。
折射光路可逆吗？
可逆。把出射光线当作入射，可沿原路返回。