一、什么是光的折射？

光的折射是指，光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折。

在生活中，我們把筷子或者筆插入水中，看到筆在水面處發(fā)生了彎折，這就是由于光的折射引起的。

如下圖所示，一束光從A點(diǎn)斜射入水中，在水面處發(fā)生偏折，垂直于水面畫一條法線，入射光線與法線之前的夾角就是入射角，折射光線與法線之間的夾角就是折射角。

光的折射有哪些特性呢？

1、當(dāng)光線從空氣斜射入其它介質(zhì)時，角的性質(zhì)：折射角(折射率大的一方)小于入射角（折射率小的一方）。

2、光的折射率為：光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2發(fā)生折射時，入射角與折射角

的正弦之比叫做介質(zhì)2相對介質(zhì)1的折射率，即“相對折射率”，也就是說

水、空氣、玻璃的折射率由小到大的排列順序是:
空氣的折射率<水的折射率<玻璃的折射率。

空氣的折射率約是1。

水的折射率約是1.33。

透明玻璃的折射率約是1.5。

3、在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

二、魚在水中發(fā)生的折射現(xiàn)象

我們在陸地上看到水中的“魚”，如果往“魚”看到的地方刺去，可能會刺不中“魚”。但是如果往“魚”的更深處刺去，就可以刺到魚，這就是光的折射引起的。

我們要看到魚，就是魚反射的光線進(jìn)入我們的眼睛。當(dāng)光從水中傳入空氣中，發(fā)生了折射，我們順著折射光線看去，看到的魚其實(shí)是“魚”的像，比真實(shí)的魚的位置要淺。

現(xiàn)在，我們?nèi)搜劭吹搅唆~的“像”，已知人眼的位置和“魚像”的位置，我們來求得魚的真實(shí)位置，用Scratch來模擬這個過程吧。

三、程序的設(shè)計(jì)

1、計(jì)算入射角的大小

已知魚像的位置和眼睛的位置，可以確定入射角，計(jì)算入射角的大小

根據(jù)直線方程y = ax + b，已知直線上的兩點(diǎn)：眼睛和魚像，

求得a和b的值，即可確定這條直線。

a =?(y1-y0)/(x1-x0)，求得直線的斜率。

這條直線與水面的交點(diǎn)，就是光線發(fā)生偏折的位置，也就可以確定法線。

上面求得的直線的斜率 a = tan(90+入射角)，即可求得入射角

2、計(jì)算折射角。

根據(jù)上面介紹的相對折射率的公式，

已知n1為空氣中的折射率（n1=1），n2為水中的折射率(n2 = 1.33)

為入射角，求得折射角。

3、求魚的真實(shí)位置

根據(jù)折射角，法線的位置，即可求得折線光線的路徑。

已經(jīng)魚的x值 =?魚像的x值，帶入直線方程，即可求得魚的y值。

四、程序的實(shí)現(xiàn)

程序的主要邏輯代碼如下：

用Scratch模擬光的折射原理，是不是很有趣啊，趕快動手試試吧

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