同学们，大家好。在生活常见的光现象中，除了反射，还有一种常见现象。比如，我们通过水面既能看到水中的鱼，又能看到岸上的倒影；透过玻璃砖能看到玻璃底下的相片；透过窗户，既能看到窗外的东西，又能看到室内物体经窗户玻璃反射所成的像。这里面，有些物体发出的光线透过了介质，有些则返回到原介质。前面我们学过，物体发出的光线经过某一种介质表面反射，返回到原介质，这种现象叫光的反射。那么，透过这种介质的现象叫什么呢？叫光的折射，这就是我们今天要学习的知识。
什么是光的折射呢？是物体发射出的光线经过一种介质传播后，能够进入到另一种介质的现象。例如水中的鱼，鱼发出的光线在水中传播，然后从水中传播到空气中；还有潜水员看岸上的物体，岸上物体发出的光线先在空气中传播，最后进入到水中。像这种光线从一种介质进入到另一种介质的传播方式，我们就叫做光的折射。常见的光的折射现象非常多，只要大家留心观察，生活中随处可见。比如从水中看岸上的物体，岸上看水中的物体，把相片放在桌面上，上面压一块玻璃，透过玻璃看到的相片，潜水员在水中看岸上的物体，早晚看到的红太阳，海市蜃楼，透过玻璃看到室外的物体，把筷子插入水中看到筷子弯折，把物体放到玻璃杯中看到物体变弯折等等，这些都是光的折射现象。
大家看，这是一个装有水的烧杯，我将橡胶棒放入烧杯中，这就类似大家在家里吃饭时把筷子插入碗里或杯子里的情景。此时，橡胶棒是水中的物体，我们在外面看，水中物体发出的光线透过水在空气中传播，我们在空气中观察，这就是光的折射，光从水中传到空气中发生了折射。大家看到了什么现象呢？一是橡胶棒变粗了，二是橡胶棒在水面处发生了偏折。橡胶棒变粗是因为玻璃烧杯的原因，后面会学习到。而橡胶棒在水面处变弯折，原本我们把它插到底部，但从水面开始就变弯折了，这就是光的折射。那么光在发生折射时遵循什么规律呢？我们要用实验来讨论探究光的折射规律。
光在同种介质中沿直线传播，如果在传播过程中遇到障碍物会发生反射。那么光从一种介质进入到另一种介质要发生折射，光的折射过程中遵循什么规律呢？我们用实验的方法来探究一下。在探究之前，大家先了解一下，玻璃介质和液体水都是透明体。液体介质我们这样表示，玻璃介质就打两个点或者三个点，这表示固体透明体，这样画表示液态透明体。今天我们用一个半圆形的玻璃砖，大家拿的时候注意，手只能拿这个圆的两端。把半圆形玻璃砖插入到演示仪当中，这个仪器大家不陌生，它能够产生激光，从这里射出，这里有一个镜片，将光线反射到玻璃砖上，这是一个光具座，可以移动。
我把半圆形玻璃砖的玻璃面，也就是玻璃砖的直径与光具座的光具盘的90度位置平行放置，当一束光入射到这个直径方向的时候，光线要进入到玻璃中再继续传播。我们看看进入到玻璃中它传播方向是否改变，如果改变，是怎样改变的，在什么情况下光的传播方向不发生改变？也就是用实验的方法来探究光的折射规律。在探究之前，大家先注意一下这个玻璃界面，把这个界面画成水平方向，上面是空气，这里就什么都不画，下面是玻璃，就打几个小点。如果有入射光线沿这个界面入射，从空气入射到玻璃这个界面上时，就有入射光。和光的反射规律一样，这里有入射点，我们还可以做法线。光的反射有几个相关名词，第一个是入射光线，这是最关键的，没有入射光就没有反射光，也没有折射光线。还有入射点，比如入射光AO，O点就是入射点。通过入射点与界面垂直的这条线，跟光的反射类似，做出这条线，这条线就是法线。入射光线与法线的夹角，我们把它叫做入射角，用阿尔法来表示。我们要找光的折射遵循的规律，也就是光从空气中入射，进入到玻璃中传播，在玻璃中传播的时候，光线的传播方向是否发生改变，如果改变，怎样改变呢？我们用实验的方法探究一下光传播方向的改变。
大家可以观察光具盘90度的这个位置，与半圆形玻璃砖的玻璃直径沿这个直径方向，当光线沿光具盘的0度方向入射时，与90度是垂直的，刚好与界面垂直，也就是垂直入射。大家可以明显看到入射光与界面垂直，光线进入到了玻璃中，而且进入到玻璃中时，沿原来的方向继续传播，从玻璃中又传播到空气中，并且垂直入射，光线的传播方向没有改变，最后进入到玻璃中还是沿直线传播。垂直入射的时候，入射角是0度。现在改变入射光与界面的夹角，让入射角等于10度，大家观察一下，光线从空气斜射到界面，还是能进入到玻璃中。在玻璃中折射的时候，大家观察一下折射角，此时折射角比入射角小，所以入射角等于10度时，折射角小于10度。从玻璃中射出，再增大入射角，使入射角等于20度，大家可以看到偏转了两个分度值，一个分度值是10度，这里入射角与界面成20度角，折射角只有十几度，小于20度。继续增大入射角到30度，大家可以明显看到，入射角等于30度时，折射角等于20度，记一下这个特殊角度。继续增大入射角，当入射角等于60度时，入射光线与界面夹角60度，也就是入射角60度，我们看这个折射角三十几度，小于40度，偏转了3个分度值，小于4个分度值。继续增大入射角，入射角增大，折射角也增大。这又是一个特殊的位置，当入射角等于90度，也就是入射光线与界面平行时，光的传播方向不发生改变，光线平行射出了。
从这个简单的实验大家可以看出，光线从空气能够进入到玻璃中传播，也就是光发生了折射，从一种介质进入了另一种介质。入射角增大，折射角也增大，这是定性的关系。第二个，入射角从0增大到90度的时候，入射角是0度的时候光线不偏折，入射角是90度的时候，光线也不偏折，这是两个特殊的地方。第三个，光线在发生折射的时候，同时大家看，这里有一束光向下了，这束光是什么光线呢？因为光线有一部分进入到玻璃中传播，有一部分返回到了原来的介质，通过这个界面返回到原介质，也就是说光在发生折射的时候，界面同时有反射现象。从空气中到玻璃中，大部分光线发生折射，少部分光线发生反射，大家可以看到既有折射又有反射，而且是大部分光线折射，少部分光线发生反射，并且两个特殊地方，90度入射光的传播方向不变，垂直入射光的传播方向也不变，这就是光的折射。