浅析水中物体所成虚像的位置

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1、浅析水中物体所成虚像的位置浅析水中物体所成虚像的位置新编九年义务教育三年制初级中学物理课本第 63 页图 64（池水 看起来比实际的浅，A 物体在水中所成的虚像 A1画在 A 的右上方， 在 教学过程中，我们发现很多同学对水中物体所成的虚像位置不能正确地 理解，在听课的过程中，也发现有一些教师对这一问题也含糊不 清。有 的把虚像 A1画在物体的左上方，有的把虚像 A1画在物体的正上方，有的 把虚像 A1画在物体的右上方。那么，水中物体所成的虚像到 底在哪里 呢？应该如何画出这个虚像呢？下面就水中物体 A 所成虚像 A1的位置作 简要的分析：1在空气中斜看水中的物体假设 A 物体发出无数条光线中

2、的两条 AB 和 AB1射向空气，（入射角 分别为 和 ，且 48.5，因为当入射角等于或大于 48.5 时，发生全反射）在界面发生折射，折射光线分别为 BC 和 B1C1，折射角 分别为 和 ，且 。（见图 1 和图 2）从 A 作界面的垂 线 AD 交界面于 D，将 BC 和 B1C1反向延长交 AD 于 E 和 E1，由数学知识可 知：DAB=，DAB1DEB=，DE1B1。在 RtADB 和 RtADB1中，DB=tgDABAD=tgAD，DB1= tgDAB1AD= tgAD在 RtEDB 和 RtAE1DB1中， DE=ctgDEB。DB=ctgADtg。DE1=ctgDE1B1D

3、B1=ctg ADtg。设水的折射率为 n（n1），根据折射定律得：讨论：（1）若 DEDE1，则图 1 和图 2 合并成图 3，A 的虚像 A1应 在物体 A 的左上方。（见图 3）（2）若 DE=DE1，则图 1 和图 2 合并成图 4，A 的虚像 A1应在物体 A 的正上方。（见图 4）（3）若 DEDE1，则图 1 和图 2 合并成图 5，A 的虚像 A1应在物体 A 的右上方。（见图 5）那么，DE 和 DE1哪个大呢？前面算出：由此可见，当人在空气中从右边斜看水中的物体时，物体所成的虚 像应画在物体的右上方。（见图 5）当人在空气中从左边斜看水中物体 时，物体所成的虚像应在 A 的左上方。（见图 6），观察者离 D 越远， 虚像偏离 AD 越远且离水面越近。2正看水中的物体。当人从空气中垂直界面看水中物体时，物体发出的光（入射角 应 很小）经折射后所成的虚像应在物体 A 的正上方。（见图 7）且位置距 A 很近。因此人看到像在物体的正上方。