火“烧”光的奇特效果

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北师大版八年级物理上册《光的传播》中，通过探究实验，学生可以直观地认识到“光是沿直线传播的”。但这样的认识是不完整的，结论是不严密的。 “光总是沿直线传播吗？” “光沿直线传播的条件是什么？”，为了解决这些疑问，完善实验结论，笔者设计了下面的实验。

实验目的演示“光在不均匀的空气中的传播方向会发生改变”。

实验器材

激光器一只（要求聚光效果好，光点直径在2 mm以内）

铁架台一套

白光屏（面积不小于0.2 2）一块

无水乙醇200 mL

不锈钢盘一个（直径不小于20 cm）

设计思路点燃无水乙醇，加热上方的空气，使其受热膨胀，密度变小，与周围空气产生对流，光通过不均匀的空气时，传播方向就会发生改变。

器材组装如图所1示，把激光器水平固定在铁架台上，其高度与光屏中心在同一水平线上，加热盘安放在光路的下方，加热盘离激光器约30 cm，加热盘的高度要保证激光刚好通过外焰的正上方，光屏离激光灯约4 m左右，光屏的方向要便于学生观察。

演示过程

1.开启激光器，光屏上有静止的光斑。

2.点燃加热盘内的无水乙醇，光斑在屏上发生抖动，抖动幅度约有1厘米，现象明显。

3.由学生讨论探究实验现象产生的原因。

4.师生共同归纳总结。

原理分析实验中，由于无水乙醇燃烧时温度较高，空气对流速度快，造成火焰上方的空气和周围的空气极不均匀，折射越发明显，且光线的水平偏转角不断变化，致使光屏上的光斑发生抖动。实验中，加热的温度越高，现象越明显。

教学效果学生在实验室中亲眼看到了“光在不均匀介质中不一定沿直线传播”，从而得出了“光在均匀介质中是沿直线传播的”，这样做加深了学生对实验结论的准确理解，突破了教学的难点。以往为了强调介质的均匀性，教材上大都给出光在不均匀介质中不沿直线传播的一些例证，如早晨太阳光在不均匀的大气中沿曲线传播、海面与沙漠上空的空气不均匀造成的海市蜃楼、夜空中的星星为什么会摇曳眨眼睛等。由于这些自然现象涉及光程很长，在实验室中无法模拟。虽然可以通过电教手段播放相关的动画、录像，但给人的感觉总是不够真切，所以通过这样一个实验的创设，能让物理教学变得轻松而且科学。