第五節 光的折射及其定律
1.光的折射的定義
1.1光折射的定義：當光從一種介質傾斜入射到另一種介質時，傳播方向發生偏轉，這些現象稱為光折射；
1.2 光的反射和折射在兩種不同的透明物質中同時發生：當光從一種透明物質射入另一種透明物質時，光的傳播方向在兩種物質的界面上會發生變化。 一部分光被反射，另一部分光進入另一種材料并發生折射；
1.3 注意：
1.3.1 當光從一種透明物質射入另一種透明物質時，在界面處形成折射；
1.3.2 由于光在兩種物質中傳播，傳播速度不同；
1.3.3 當折射發生時，反射也必須同時發生。
2、光的折射定律：光發生折射時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線之外。 具體來說，可以分為以下三種情況：
2.1 當光從光速較高的透明介質斜入射到光速較低的透明物質時，折射角大于入射角，如右圖所示；
?2.2當光從光速較低的透明物質斜入射到光速較高的透明介質中時，折射角小于入射角，如右圖所示；
?2.3 當入射角等于0°時，折射角也為0°，如右圖所示。
?2.4 在光的折射中，折射的光路也是可逆的。
3.光的折射現象的解釋
3.1 光的折射可以引起許多光學現象，例如：
3.1.1 水看起來比實際淺，
3.1.2 斜插入底部的牙簽一半彎曲，
3.1.3 魚缸里的魚看起來更大了大氣層讓太陽光折射的原因，
3.1.4 海市蜃樓等
3.2 要解釋這種現象，首先要知道，你看到的并不是實際的物體，而是物體折射后形成的真實圖像。
3.3 人眼之所以看到物體的實像，是因為折射光（或反射光）進入人耳，而人眼總感覺光線沿直線傳播，使人感覺到反射折射光（或反射光）的延長線上看到實像。
4. 展開：大氣中折射現象的例子
4.1 星光閃爍：在晴朗的夜晚，我們會看到星星閃爍，這些現象是星光受到大氣折射造成的。 由于重力的影響，月球周圍大氣的密度隨著高度的變化而變化。 另外，由于氣候的變化，各部分的大氣也在不斷地變化。 有時更密，密度更高； 因為大氣層的晃動導致空氣的折射率不斷變化，所以當我們看某顆星星時大氣層讓太陽光折射的原因，星光穿過大氣層進入耳朵，所以我們看到了星光。 后來，由于大氣層的晃動，空氣的折射率發生了變化，星光傳輸的路徑也發生了變化。 這時，星光到達了另一個地方，我們站在原來的地方就看不到它的光了，出現了閃爍。 。 大氣晃動是持續存在的，并且與氣候密切相關。 一般情況下，大氣的晃動會顯著改變大氣的折射率，閃爍的時間為1-4s。 因此，當我們仰望星空時，聽到的星光都是閃爍的。
4.2 海市蜃樓
4.2.1 海市蜃樓錯覺和定義：
①夏季，在平坦無風的水面上眺望遠方，有時可以看到遠方的天空中出現山、船、塔、亭、市、廟等。
②古人不明白這些景象形成的原因，認為是龍在海中呼出的空氣（即海市蜃樓）形成的，所以把這些現象稱為“海市蜃樓”，也叫海市蜃樓。
4.2.2 海市蜃樓有兩種類型：
①發生在海平面上的海市蜃樓：夏季，海平面上層空氣距離海面較近，溫度較下層低，密度較下層大。 由水平空氣層組成。 當遠處的山、船、房屋等的光線射到空中時，就會像水底的光線射到空中一樣發生偏轉，折射的光線與正常的光線越來越遠，所以低層空氣的入射角是不斷減小的，所以最后會發生全反射，光線會被反射回地面上人的眼睛。 您看到的圖像懸掛在半空中。 如圖所示，
②海市蜃樓發生在沙漠中：夏季，當陽光照射在沙子上時，靠近沙面的熱空氣層比下面的空氣層密度要小。 遠處物體的光照射到地面，就像光從水底照射到空中一樣，會發生偏轉，折射的光會離法線越來越遠，而高空的折射角也會不斷增大。減少，也可能會發生全反射，這種光會射入地面上人的眼睛，人們逆著反射光看就會看到遠處物體的倒影，如圖所示，因為被太陽加熱的空氣層不太穩定，全反射光有時會閃爍，人們看到的就像是從海里反射出來的。 沙漠里的人們常常覺得前方有水源，就奔向它，但結果卻總是遙不可及。
③ 炎熱夏季的柏油路上，紅色吸光較多，升溫較快。 靠近熱橋表面的空氣層與靠近熱砂表面的空氣層相同。 上層比下層致密。 物體的光線打在橋面上也可能會發生全反射，所以從遠處看，橋面變得更加明亮光滑，橋面上似乎有一個池塘，但當你走進去時，你會發現，原本以為是池塘的地方現在已經干涸了。 這也是海市蜃樓。