基于弯曲底面的盐水海市蜃楼实验直观演示仪
全反射PPT
思考题
设光导纤维的折射率为n,在端面上入
射光满足什么条件，才能使光在光导 纤维中不断发生全反射，从一端传到 另一端？
思考题
解：当入射角为θ1时,进入端面的折射
光线传到侧面时恰好发生全反射,如图
所示,则有sin C= ,n= ,C+θ2=90°,由 以上各式可得sin θ1= ，当入射θ1不大 于arcsin 即可，光在顶角为2θ1的圆
全反射
1.概念 2.条件： ①光密介质进入光疏介质 ②入射角大于临界角
3.临界角 sinC = 1 / n
分组实验：换不同介质进一步探究
1. 实验结果分享
2. 实验器材选择
全反射现象的应用 1. 现象分析 潜水视角 水中气泡 海市蜃楼
现象分析——海市唇楼
大气中的光现象——海市蜃楼（海面） 正立虚象
全反射
复习：光的折射与反射
1.光的反射定律、光的折射定 律
2. 当入射角增大时，反射光与 折射光的变化
探究：反射光线、折射光线随入射角 的变化
1. 当光从空气进入其他介质
2.当光从其他介质进入空气
3.光疏介质与光密介质
分组实验：光从光密介质进入光疏介质变 化规律
1. 实验目的 2. 实验步骤 3. 实验现象 4. 规律总结
全反射现象的应用 2. 技术应用 全反射棱镜
典型光路
45 45
45ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
45
45 45
全反射反射成像时与平面镜对比的优越性
全反射现象的应用 2. 技术应用 光导纤维
构造及传播原理
光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,直径只有
1~100 μm,如图所示,它是由内芯和外套两层组
成,内芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进 入,在两层的界面上经过多次全反射,从另一端射 出,光导纤维可以远距离传播光,光信号又可以转 换成电信号,进而变为声音、图像。如果把许多 (上万根)光导纤维合成一束,并使两端的纤维按严 格相同的次序排列,就可以传播图像。
有趣的多彩光学实验
有趣的多彩光学实验作者：吕琪来源：《中学物理·初中》2014年第11期光学实验丰富多彩，教师一般在演示时采用太阳光或者蜡烛等作为光源，受自然条件限制，演示效果也并不理想.这里笔者收集了几则利用多媒体投影仪、激光笔、显示屏做光源的演示实验，取材简单，容易操作，且演示效果清晰漂亮.1 利用教室的多媒体投影仪演示光的色散牛顿曾经利用一束太阳光透过三棱镜照射到屏上，发现了光的色散实验.白光是由多种色光组成的.随着科技的发展，我们的实验也可以运用新的器材对光进行更多彩的探究.（1）实验器材多媒体投影仪，三棱镜.（2）实验步骤①使用PPT软件，制作一张背景全黑的幻灯片，在幻灯片中央偏下合适位置（考虑演示的高度）画白线一条；②打开做媒体设备，放映幻灯片，得到从投影仪射向屏幕的一束白光；③将三棱镜放置到合适位置，调整角度，屏幕上可见清晰的彩色光条.（3）实验原理及分析光的色散现象是由于构成白光的不同颜色的光在介质中的折射率不同，所以经过三棱镜后发生偏折的角度不同，分成不同颜色的光，形成连续光谱.这个演示实验操作简单，演示效果清晰明了.若没有三棱镜，也可用透明矿泉水瓶替代，取材于生活，环保节约.2 光的全反射演示实验（1）实验器材长方体水槽，激光笔，单晶冰糖，水，奶粉，透明饮料瓶.（2）实验步骤①在长方体水槽中加适量的水，水中掺入少量奶粉.利用丁达尔现象，可在水槽中清晰看见光的全反射；②将一个塑料瓶的一侧靠底端附近开一个小孔，里面装入掺奶粉的水，拧紧瓶盖.用激光笔从瓶身另一侧小孔同一位置入射，拧开瓶盖，光顺着小孔中流出的水流传播；③在水槽底部铺一层单晶冰糖，加入掺奶粉的水，待冰糖溶解后，用激光笔从侧面入射一束光，可以观察到弯曲的光路.（3）实验结果及分析光从折射率比较大的物质（此处是水）到折射率比较小的物质（此处是空气）发生了全反射（如图1）.现在的光纤之所以可以长距离输送信号，就是因为光在光纤中是通过全反射传播的，光信号强度损失得非常小.图2中演示了光在水流中全反射，沿水流传播.光在均匀介质中沿直线传播，在中学生头脑中形成了思维定势，演示如图3光在不均匀液体中的曲线传播，有助于拓展学生知识，帮助学生理解海市蜃楼和沙漠绿洲等现象.其原理实际上是冰糖在水中溶解后并不均匀分布，靠近水底浓度越来越大.光从折射率小的物质进入折射率大的物质时会弯折（如图4），如果浓度均匀变大，光路就会呈弧线.若在此实验条件下，能用一小束白激光入射，可以观察到弧线状的彩虹.3 用显示屏做光的双折射（光弹性）实验（1）实验器材显示屏（电脑屏幕或手机屏幕），透明塑料制品（量角器，直尺，勺子，叉子等），偏光太阳镜.（2）实验步骤①将显示屏打成白屏，在上面放置透明塑料制品，透过偏振太阳镜，可以观察到彩色图案；②将显示屏打成单色屏，如红色，在上面放置透明塑料制品，透过偏振太阳镜，可以观察到明暗交替的花样.（3）实验结果及分析塑料等非晶体受到应力时，就会变成各向异性显示出双折射性质，这种现象称为光弹性效应.这里显示屏相当于偏振光源，经过形变介质两束光都是偏振光，由于它们频率相同，有固定的位相差，振动方向又相同，因而能产生干涉，干涉的结果决定于它们的位相差.再加一个偏振片（偏振眼镜）时，可以滤掉未加改动的光线，清楚地看到不同方向偏振的光相互干涉的情形，也就是看到彩色干涉条纹.如果形变介质受力是均匀的，那么观察到的彩色是相同的，如果形变介质受力是不均匀的，有的地方出现的颜色也就不同，如果应力分布相当复杂，那就会呈现出五彩缤纷的复杂图案.如果偏振光源是单色光（如绿光），那么呈现的就是对应的明暗条纹.以上三个小实验都是在传统实验的基础上，使用了生活中的光学工具.实验器材简单，实验现象漂亮明显，实验原理清晰简洁，体现了物理科学之美.光学实验五彩斑斓，在相关物理内容的教学过程中教师进行现场演示，可以激发学生学习兴趣，使得学生更好地掌握现象和原理.小小的实验中蕴藏着科学的物理知识，光学作为物理学中与生活息息相关、实验丰富多彩的一部分内容，应该更好地在低年级学生学习物理时加以开发和利用，提升学生学习物理的好奇心和求知欲.物理实验的简洁与取材简单，便于学生的参与和重复，可以更好地融入物理教学中去.新课程改革强调学生的主体地位，对学生能力的培养尤为重视.规范的实验器材往往给学生以刻板的操作规范，趣味的实验则更容易让学生自己动手去参与，去探究.物理课堂应与时俱进，我们利用身边的“新器材”，设计操作简单而有趣的实验，提升教学效果.物理学是一门以实验为基础的学科，是科学家不断创新的物理实验推动着物理学的进程.作为教师，在讲授物理学的实验时，要发挥自己的主观能动性，尤其是在显示屏技术高速发展的今天，手机、电脑、激光笔、投影仪都可以作为创新实验光源的便捷之选，为学生营造更轻松的现代化实验环境.。
光的全反射实验创新设计
光的全反射实验创新设计张拓【摘要】光的全反射现象在自然界中很常见又有着很多应用，但光路的不易视性给学生接受这种自然现象和掌握全反射规律带来了困难。
做好全反射的演示实验或辅助实验，使光路可见成为化解难点的有效手段。
【期刊名称】《延边教育学院学报》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P118-120)【关键词】高中物理;光全反射;实验设计【作者】张拓【作者单位】延边第二中学,吉林延吉 133000【正文语种】中文【中图分类】G641物理实验的鲜明、直观、立体等特点能使抽象的问题简单化又常常令学生兴奋不已，解决问题的同时又会萌发“为什么这样呢？”的想法，于是猜想、思考、寻求答案的自主学习过程就产生了。
兴趣是最好的老师。
显然，物理实验可以很好地激发学生学习物理的兴趣。
全反射是高中物理人教版选修3-4第十三章光的第二节课，是光这一章的重点和难点，做好演示实验和辅助实验，对于学生理解光的全反射现象非常必要和重要。
而全反射现象可以与反射、折射等现象一起结合几何知识来考察学生的空间想象能力和解题、作图规范性等，所以是选修3-4的重中之重。
一、实验创新设计的背景和目的光的全反射现象虽然很常见，应用也有很多，但经验总是告诉人们，“耳听为虚、眼见为实”，光在传播过程中的不易视性给学生接受全反射现象和规律带来了困难；一些特殊的光学器材（如半圆形玻璃砖）只有在特定的课堂中才能显示它的作用，缺少贴近生活的真实性；人教版选修3-4第十三章第二节全反射，教材在“做一做”部分提供了水流导光的实验，该实验能够显示水流导光，但光路偏折情况没有显示出来；“海市蜃景”这种自然奇观一直以虚幻、神秘莫测著称，这种现象需要满足一定的条件才能发生，所以现实生活中真正看到海市蜃景的人并不多，这更增添了海市蜃景的神秘色彩。
现状呼吁我们教师将光的全反射现象、光路传播情况浅显、直观的展现在学生面前；同时，也期待我们揭开海市蜃景的神秘面纱。
一种经济的实验室再现“海市蜃楼”现象的方法
【 责任缡辑 韩 立鹏】
教 学 实践 辛 记 Ｌ
一
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搅拌， 使其成为饱和蔗
中 分 号Ｇ２６ 文 标 码Ｂ文 编 ：ｏ ｏ（ ∞０ ０ ６ ｌ 图 类 ： ３ 献 识 ． 章 号’ ｇ × ｏ ）－ ’ ｏ ６． ０ １ ２ ２ ｏ －
’ 住在海边或沙 漠里的人 有 时会发现 远方突然出现海 居 岸、 楼房或其他 美丽 的景象 ， 而这些景象会在 一段 时 问后 自
现象的感性认识（ 来就没有看见过 ）所 以学 习兴趣和教学 从 ， 效果都 不理想 。有很 多教师为贯彻理 论与实验 相结合 、 激发
（） ４ 打开激光器 ， 红色激光柬 沿玻璃 缸右侧射人 液体 使 中呈明显分层的区域 。这时便可以看 到红色激光束在通过液
体时 ， 发生弯 曲， 出一条完美的曲线 ； 呈现
（） ５将激光器换为一个小灯泡 （ 由于蔗糖溶液 比较 浑浊 ， 换做其它实物时 ， 现象 比较模 糊 ）站在玻璃 缸的左侧观察 ， ，
学生学 习兴趣 的教学原则 图在实验室或者课堂中为学生 试
模拟或再 现出“ 海市蜃楼 ” 的现象 ， 从而使学生获得对此现象 的直 观认 识和 感受。但是很多实验存在费时０ 费力 、 复杂 、 现
质 教 育 全 面 推 进 奠 定 了坚 实 的基 础 。
பைடு நூலகம்
丹 江 口市 教 育 局 以构 建 教 育 发 展 协 作 区 为 突 破
全反射
本节前言第二节全反射北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中写到：夏天，在山东蓬莱、栖霞，从平静无风的海面上向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、宫室、城池、人物、车马等出现在空中，谓之海市蜃楼。
我们在炎炎夏日，行走在柏油路面上的话，也常能看到前方不远处一片潮湿，路灯花池的倒影清晰可见，可到了那儿依旧是滚烫的路面，一丁点水也没有。
这些虚无飘渺的蜃景是怎样形成的呢？具备怎样的科学道理呢？这节内容将会带我们去探索这一神奇现象的形成根源，知道全反射的形成条件；并通过水流实验来让我们认识光导纤维，从而进一步了解它在医学、工业、国防科技、通讯领域中的广泛应用。
§1.2全反射我们常用“井底之蛙”、“坐井观天”来形容人眼光狭窄，阅历短浅。
可将桶里注满水后，这桶里之蛙所看到的“天”就非“昔日之天”了，它甚至能将水面上的世界一览无余呢！也许会游泳的你在水下也拥有过同样的感受吧！那么这是什么道理呢？当光由光密介质射向光疏介质时，由折射定律可知，折射角大于入射角，我们称之为远线折射。
反之，则称为近线折射。
再增大入射角，则反射光线，折射光线会如何传播呢？接下来我们用激光发射器、光具盘、半圆形玻璃砖做的演示实验，注意观察相应的现象。
相关知识点：海市蜃楼灼热的太阳烘烤着一望无际的沙漠。
一支干渴的驼队在沙漠中艰难的行进着。
突然在远方地平线上，奇迹股的出现了一个大湖，湖面闪烁着耀眼的银光，在湖边还有一些苍翠的棕榈树，它们在水面下映出秀丽的倒影，这是多么让人心怡的景色啊！它给干渴的驼队带来了希望。
可正当人们满怀希望奔跑过去时，它却又奇迹股地消失了。
这样的一种幻景也常出现在海面上，如水手们常传说的“荷兰飞船”的故事中所说：当人们在海上航行的时候，在海面上突然出现一只飘忽不定的船队。
它有时在你的一侧并行，似乎在暗中监视着你；有时它又忽然神秘地离你远去；有时，它又张帆对准你驶来。
它不理睬你的任何信号，也没有一点声息，就在马上要和你相撞的时候，它又忽然消失得无影无踪了。
大学物理演示实验室展品
共振系列实验
（共振环演示）
共振系列实验
（共振小娃演示）
环形驻波演示
“波”的合成演示仪
热力学
记忆合金水车
温差发电
黑体辐射
内然机
太阳能赛车
热力学第二定律
太阳能飞机
空气热机
空气粘滞力
热辐射
半导体热堆热机
速率分布
居里点演示
热气球
蒸汽机模型
其他
三球仪
莫比乌斯球
回顾与展望
系列展板
光栅立体画
互补色图像
电磁炮
帕尔贴效应
温差电磁铁演示仪
手触蓄电装置
高压带电作业
对比式楞次定律
辉光放电与分子
平均自由程实验
异形导体表面
电荷分布演示
亥姆霍兹线圈
演示仪
数据化系统
长江三峡水轮
发电机组模型
力学
流体演示仪
角动量合成演示
神秘的普氏摆
旋转系列演示
阿基米德螺旋
锥体上滚
角速度矢量合成
动量守恒演示
转动惯量演示
飞机升力
空间弯曲
球列碰撞仪
伯努力悬浮盘
科里奥利力
混沌摆
角动量守恒演示
逆风行舟
耦合摆研究实验
流速与压强
离心力演示
茹科夫斯基转椅
回转仪
陀螺仪
永动轮
能量穿梭机
振动和波
水波演示
孤波演示仪
圆偏振波实验
碰撞打靶实验
声聚焦
简谐振动合成
液体驻波演示
水驻波演示
玻尔共振仪
傅科摆
多普勒效应
绳驻波
分子运动演示
纵波
“拍”的合成演示仪
高中科技创新实验室建设方案
展品介绍：依照角动量守恒定律的规定：角动量相同的旋转
17 看谁跑得快 物体，边缘重的轮子角惯量大，因而转动起来角速度比较小；
18
19
20
像素点
中心重的轮子则相反。
展品介绍：“像素”是由 Picture(图像) 和 Element(元素)这
两个单词所组成，它代表了一幅图像的最小构成单元。一幅图
像的单位面积里像素点越多，图像的清晰度越高，更接近原始
21 伯努力吸盘 介绍空气的粘滞力
22
23
24
25
拔河
的数学分支，与近世代数、近代分析共同成为数学的三大支柱。
定、动滑轮较量
比臂力 测试人体的臂力大小
按照视觉暂留的原理，让镶有发光二极管的条形码读入器快速 摆动，可以看到空中呈现出各种时间及信息。规格： 500X250X700 利用人工配制的折射率连续变化的介质，演示光在非均匀媒质 中传播时，光线弯曲的现象以及模拟自然界昙花一现的海市蜃 楼景观。 .由模拟的 GPS 定位、卫星运行轨道、基站、地球平面、卫星信 号接收车、实验主机计算机软件等组成。 该仪器图文并茂的全面的介绍 GPS 全球定位系统的运行原理和 工作机制，并可以真实生动的演示 GPS 和全球定位和测量功能。 （大型科技馆用） 两眼有间距，造成左眼与右眼图像的差异称为视差，人类的大 脑很巧妙地将两眼的图像合成，在大脑中产生有空间感的视觉 效果。 展示了力学中的能量转换，能量守恒，动量传递与动量守恒原 理，是一项科学性与娱乐性极强的展品。 一套 32 寸液晶电视,立体 DVD, 液晶眼镜 8 付,立体演示光盘 2 张。 演示铁磁物质在温度超过居里点后铁磁性消失，变为顺磁性的 物理现象。 本仪器用来验证热力学第二定律克劳休斯表述，即热量不可能 从一个物体转移到另一个物体而不发生其它变化，或者说热量 不可能自发地从低温物体流向高温物体。规格：800X450X500
《光折射》说课稿
《光折射》说课稿《光折射》说课稿《光折射》说课稿1一、说教材、教材分析：本节属于高中物理的几何光学部分，初中没有学过全反射，对学生是一种新现象。
在前面课程中学生已经学习了光的直线传播、光路可逆及折射率等知识，全反射是在前面这些基础上，推理得教学难点：全反射的应用，对全反射现象的解释．光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的；海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象。
二、说教法、学法说教法：到，当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时，折射角将会等于或大于90°的情况。
从前后⑴实验:情景激学法（创设问题情境，引发学习兴趣，调动学生的内在学习动力，促使学生主动学习）。
联系来看，本节课与前面这些知识联系密切，有利于巩固学生对折射率的认识，在理论推导过程中的逆向思维有利于加深学生反向思考的能力，在讲解例题时，奇特的现象使学生对全反射留下深刻的印象。
本节课的特点是概念多、现象多，与现代科技和实际生活结合的十分紧密。
2、教学目标：知识目标：⑴理解光的全反射现象。
⑵掌握临界角的概念和发生全反射的条件。
⑶了解全反射现象的应用。
⑵用现代化教学手段，对现象进行模拟。
演示实验法（通过观察、分析实验现象，推理验证，探究问题本质）⑶引导学生分析全反射现象的应用：阅读法；自学指导与自我总结相结合；“问题、探究、交流、归纳、阅读、讲解”。
本课运用演示实验、融合多种教学的讲授课。
教师边演示边让学生分折解题思路，充分调动学生的积极性和主动性。
做到步步有序，环环相扣，前后呼应，不断引导学生动手、动口、动脑，积极参与教学过程，最大限度地调动学生积极参与教学活动。
充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。
能力目标：通过观察演示实验，理解光的全反射现象，概括出发生全反射的条件，培养学生的观察、说学法概括能力；通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜，培养学生透过现象分析本质的方法、能力。
德育目标：渗透学生爱科学的教育，培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯，生活中的物理现象很多，能否用科学的理论来解释它，更科学的应用生活中常见的仪器、物品。
物理实验中的模拟法
物理实验中的模拟法摘要：模拟法，是通过制作与设计与原现象、原型以及过程相类似的一种模型，并用制作出的模型来研究原现象、模型、过程的一种手段方法。
该种方法，通常应用在物理的教学实验中，其可以再现转瞬即逝的物理和自然现象，可以将现象无限的进行放大或缩小，也可以对复杂的现象进行简化，同时也可以对无法观察内部的系统进行模拟。
在物理实验教学中，模拟法不仅仅是一种单纯的教学手段，同时也是不可或缺的教学辅助工具。
随着人类的不断进步以及科学技术的不断发展，模拟法在人类认识大自然，认识世界中起到了越来越重要的作用。
关键词：物理实验教学模拟模拟手段模拟模型从物理实验教学的角度讲，模拟法与类比法有着形式上的相似。
其都是在实验室中将原型或者现象进行设计相似的模型，通过设计的模型，来对其原型或现象进行的分析与实验。
在模拟的过程中，要根据其原型或原现象的本质特性，制作出相近似的模型，由此来研究原型，由于其原型与模型之间有着非常相似的特点，固模拟法可以分为两大类，即物理模型和教学模型。
一、直观模拟由于物理概念的抽象化，学生单凭字面意思，很难理解其真正的含义，但是如果运用模拟的方法来将抽象的概念进行直观的表现出来，会让学生很容易理解。
比如，在讲解缓冲装置的章节时，我们可以用一根比较细的线，下端悬挂上稍重一点的物体，将该物体提高到一定的高度，然后松手释放，物体下落到一定的距离，可将细线拉断，但是如果我们将细线的下端拴一段橡皮筋，再将物体悬挂在橡皮筋下方，然后将该物体提高到相同的高度，松手释放，结果细线没有被拉断，因为橡皮筋产生了缓冲。
在讲解汽油机的原理时，通常是利用教学挂图或汽油机模型进行教学，学生往往缺乏感性认识，我们可以模拟汽油机火花塞点火、做功、取一个废旧小铁盒，另准备一支煤气电子点火枪，在铁盒底侧部开一个小孔，将点火枪头插入小孔，并四周密闭，不漏气，在盒内倒一些酒精（代替汽油），并在盒底微微加热，然后用点火枪点火，接着就听到响声，盒盖被向上冲起。
加热空气法能演示沙漠中的“海市蜃楼”现象吗？
２０１ ３钲
物 理
教 师
Ｖ ｏ１ ．３ ４ Ｎｏ ．４
（ ２Ｏ１ ３）
Ｐ Ｈ Ｙ ＳＩ ＣＳ Ｔ Ｅ Ａ Ｃ Ｈ Ｅ Ｒ
加 热 空气 法 能演 示 沙 漠 中 的“ 海市蜃楼＂ 现 象 吗？ ＊
刘 剑锋
（ 赣 南 师 范 学 院 物 电学 院 ， 江西 赣卅 Ｉ ３ ４ １ ０ ０ ０ ）
线传播 ， 于 是 就 看 到 前 方 远 处 物 体 的倒 影 或 者 感 觉 到 前 方 的沙 漠 中 出现 了一 片发 光 的 湖 面 ． “ 海市蜃 楼” 神 奇 而 令 人 向往 ， 但 大 自然 中 的 “ 海 市蜃 楼” 现象 却是 可 遇而 不可求 ．
为 了让 学 生 也 能 目睹这 一 奇 观 ， 有 教 师 用 加 热 空 气 法 来 模 拟 沙 漠 中 的“ 海市蜃楼” 实验 ， 但 这真的可行吗？
迹 方 程 为 ｚ—Ｔ Ｃ Ｏ Ｓ ￣ ｏ （ １ ｎ ｆ １ ＋ｓ ｉ ｎ ａ 。 Ｉ —Ｉ ｎ Ｉ １ 一ｋ ｙ ＋ （ １ 一ｋ ｙ ） 一Ｃ Ｏ Ｓ 。 ｄ 。 ｊ ）
（ ４ ）
将上式积分 ， 并 代 入 初 始 条 件 一０ ， ：０ ， 可 求 得 光 线 的 轨
可 得
密度逐渐增 大 ， 从 而 使 地 面 附 近 空 气 的 折 射 率 随 着 高 度 的
增 加 而增 加 ． 因此 ， 远 处 物 体 或 蓝 色 天 空 斜 射 向 地 面 的 光
线 会 偏 向上 弯 折 ， 甚 至发 生全反 射． 由 于 人 眼 以 为 光 沿 直
Hale Waihona Puke ｄ ｚ ％ ／ ＼ ｎ ｏ ｃ ｏ ｓ ａ ｏ－ － １ ＝ ￣ Ｘ ／ （ １ － ｋ Ｙ ） ｚ
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基于弯曲底面的盐水海市蜃楼实验直观演示
仪
作者：谢桂英
来源：《中学物理·初中》2015年第02期
人教版初中物理八年级光的折射一节介绍了海市蜃楼现象，海市蜃楼是大气光学现象.光
线经过不同密度的空气层后发生显著折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，此
现象常发生在海上或沙漠地区.古时传说这种幻景是海里的蜃吐气而成的，故而得名.在平静无
风的海面、湖面或沙漠上，有时眼前会突然耸立起亭台楼阁、城郭古堡，或者其他物体的幻
影，虚无缥缈，变幻莫测，宛如仙境，这就是海市蜃楼，简称蜃景.
海市蜃楼的成因：光在不均匀介质中的传播，在折射率连续减小的不均匀介质中光的传播
不是沿直线而是沿曲线进行的，当光从介质的折射率较大的部分向折射率较小的部分传播且发
生全反射时，光的传播将不以折线的形式而以图1的曲线进行.蜃景是由于地表上方大气分布
不均匀，光线沿曲线传播所成的虚像.
实验改进思路：
原来情况：海市蜃楼现象，没有专门的实验仪器演示，通常处理是先让学生看视频，再用
图1分析海市蜃楼的成因，学生学习兴趣不大，学习效果欠佳.
能否设计一个实验直观演示，在不均匀介质中光线沿曲线传播，用实验让学生亲身感受一
下什么海市蜃楼，对理解海市蜃楼成因，提高学生学习物理的兴趣会有很大帮助.
改进思路：设想让光在不均匀的盐水中沿曲线传播，代替光在不均匀空气中沿曲线传播.
最初作者在暗室桌面放一个长方体鱼缸，装入大半缸水，向鱼缸里均匀撒盐，不搅拌静置
2个小时，使盐水成为不均匀介质，用激光笔沿内侧缸壁斜向下射出激光，将会看到水面下方
的光路是弯曲的，但演示效果不明显.后来反复试验容器底底面做成弧面，效果最好.
制作材料：透明塑料板若干，502胶水，玻璃胶.
制作过程：如图2，用透明塑料板拼装成一个圆弧形水槽，用玻璃胶粘接，保证容器不漏
水.
实验演示过程：
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（1）在水槽中装满水.
（2）在水槽中均匀洒上一层盐（或白沙糖），不可搅拌，静置半个小时以上.
（3）半小时后，用激光笔从水槽一侧射入激光，在较暗的环境下，可以看到激光在水中
沿曲线运动.演示后的效果如图3所示，真实实验效果如图4所示.
实验注意事项：
（1）海市蜃楼是地球表面大气的一种光折射现象，底面应做成弧面.
（2）根据光线在不均匀空气中传播，保留用盐水代替空气，光线应只在盐水中传播.
（3）光线呈现的距离应尽量远，其弯曲程度才可以用眼睛明显看到.
（4）用功率大的绿色激光笔比红色激光效果好.
（5）演示时室内关闭其它光源，周围环境越暗越好.
创新之处：
（1）能直观演示光在不均匀介质传播，光的传播方向会发生改变.
（2）实验现象很明显，让学生亲身感受一下什么海市蜃楼，能大大提高学生学习兴趣.
（3）操作方便.
（4）实验成本低.
（该自制演示仪获 广州市中学生物理学科技能大赛一等奖，广州市科技创新大赛金奖）
【课题：广东省教育科研“十二五”规划2012年度研究项目《初中演示实验改进、创新及
其在教学中的应用研究》（课题批准号：2012YQJK058）.该论文是属于课题研究的阶段性成
果.】
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