题文

2011年 1月8日，在寒冷的吉林，天空出现了“三个太阳”的罕见“幻日”奇观．这是由于在寒冷的冬天，空气中的水蒸气______ （填物态变化名称）形成小冰晶，当太阳光通过这些小冰晶时，发生了光的______形成的．

题型：填空题  难度：中档

答案

寒冷的冬天，空气中的水蒸气遇冷会直接变成小冰晶，发生凝华现象； 当太阳光从空气射向小冰晶时，在冰晶的表面发生了光的折射现象，形成幻日的奇观； 故答案为：凝华，折射．

据专家权威分析，试题“2011年1月8日，在寒冷的吉林，天空出现了“三个太阳”的罕见“幻日”..”主要考查你对  光的折射现象，凝华现象  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的折射现象凝华现象

考点名称：光的折射现象

• 概念：
  

  	概念	说明
  光的折射现象	光从一种介质斜射入另一种介质时，传播的方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，如图所示	(1)对光发生折射现象的理解：入射光和折射光分别在两种不同的介质中，因此它们的传播速度不同，传播方向也往往发生改变 (2)通常在发生光的折射现象时，在界面上也同时会发生光的反射现象 (3)光线垂直射人界面时，将不会看到折射现象，即光的传播方向不发生变化

  
  生活中的折射现象：
  斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折；往脸盆中倒水，看到盆底深度变浅；潜水中的人看岸边的人变高；从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”等。

• 常见折射现象及解释：
  1．光的折射现象光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半斜捅入水中的筷子变弯曲，鱼缸中的鱼看起来变大，海市蜃楼等。要解释这些现象，首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像。
  
  2．举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例，其原因我们可以作如下分析：
        我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里，假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示)，眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播)，逆着折射光线看过去，就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A’比A高了，即看起来池底升高，池水“变浅”了。有经验的渔民都知道，在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。
  
      若从水中去观察岸上的物体，P点的位置将会升高，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台，就会感到其高度超过10m。
      因此可以得出结论：从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。
      补充：人眼之所以看到物体的虚像，都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛，而人眼总认为光沿直线传播，这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。

• 光的折射的特殊情况：
  全反射
  1. 定义：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
  
  2. 原理：
  公式为n=sin90°/sinc=1/sinc
  sinc=1/n
  (c为临界角）
       当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象．当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角．当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射．所以产生全反全反射全反射射的条件是：①光必须由光密介质射向光疏介质．②入射角必须大于或等于临界角(C)．
      所谓光密介质和光疏介质是相对的。两物质相比，折射率较小的，光速在其中较快的，就为光疏介质；折射率较大的，光速在其中较慢的，就为光密介质。例如，水折射率大于空气，所以相对于空气而言，水就是光密介质，而玻璃的折射率比水大，所以相对于玻璃而言，水就是光疏介质。
      临界角是折射角为90度时对应的入射角（只有光线从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角时，才会发生全反射）
  
  3. 全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现，是光在空气中全反射形成的。

考点名称：凝华现象

• 定义：
  物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象。
  
  常见凝华物质：气态碘、水蒸气、气态钨、气态萘等。
  
  常见凝华现象：
  ①霜：是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶黏附在物体上形成的。它的环境温度比“下露”“下雾”时更低。
  ②灯泡用久发黑，目光灯两端发黑(先升华，后凝华)。
  ③云：是空气中的水蒸气遇冷，液化成的小水珠和凝华成的小冰晶悬浮在高空形成的。小冰晶和小水珠越积越多，最后就掉下来，在掉落的过程中小冰晶熔化便形成了雨。

• 特点：
  凝华过程物质要放出热量。
  

• 物态变化解释雨、雪、云、雾、露、霜、冰雹的成因：
  

  自然现象	成因	物态变化名称
  雨	当云层中由水蒸气液化形成的小水珠合并成大水珠时，便形成雨	液化
  云	太阳照到地面上，水温升高，含有水蒸气的高温空气快速上升，在上升过程中，空气逐渐冷却，水蒸气液化成小水珠或凝华成小冰晶，便形成云	液化、凝华
  雾	雾是水蒸气在空气中遇到冷空气液化成的小水珠，这些小水珠悬浮在空气中，在地面附近称为雾	液化
  露	在天气较热的时候，空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等，液化成为小水珠附着在它们的表面上	液化
  霜、雪	霜是水蒸气在地表遇到0℃以下的物体时，直接凝华为固体。如果高空的温度为0℃以下，水蒸气直接凝华成小冰晶，水便以雪的形式降回地面	凝华
  冰雹	冰雹是体积较大的冰球，云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空，凝结为小冰珠。小冰珠在下落时，其外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰珠越来越大。如果上升气流很强，就会再升入高空，在其表面形成一层冰壳，经过多次上下翻腾，结合成较大的冰珠。当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面上，形成冰雹	凝华、熔化、凝固等