先前的章節曾提到光的反射各種現象，那是不是所有的光都只會有 反射的現象，而沒有其他的現象發生。於日常生活中，將一枝筷子插 入水中，這枝筷子看起來好像折斷了，這種情形乃是因為光線由一 介質(空氣)進入另一介質(水)時，光的行進方向發生改變；但當光線 的行進方像與介質垂直的時候，光的行進方向並沒有改變，而這種 現象稱之為光的折射。
1. 光的折射：光在介質中的傳播速率會隨介質而異，當光通過 不
同介質時，由於波速的改變，而導致進行方向的改變，但光的頻率 則維持不變。
光的折射現象：
當光由空氣(疏介質)進入水中(密介質)時，因為傳播速率變慢，而 使得光的行進方向偏向法線。如下圖一。
當光由水中(密介質)進入空氣中(疏介質)時，因為傳播速率變快，
而使得光的行進方向偏離法線。如下圖二。
當光線的行進方像與介質面(水、空氣)垂直的時候，光的行進方向 並沒有改變。如下圖三。
光的折射定律：右圖為各光線及 角度的名稱，特別注意入射角反射 角折射角均為與法線的夾角。
(1).入射線、折射線、法線位於同
一平面；而入射線、折射線則位於法 線的兩側。
(2).光由速度快的介質(空氣)進入速度慢的介質(水)時，經折射後，
光的行進方向靠近法線且折射角小於入射角。如上圖一。
(3).光由速度慢的介質(水)進入速度快的介質(空氣)時，經折射後，
光的行進方向離開法線且折射角大於入射角。如上圖二。
光折射的範例：
(1).由空中看水中，物體會變近。如下圖一、圖二(看裝水碗中的硬 幣)、圖三(折斷的筷子)。
(2).由水中看空中，物體會變遠。如下圖四(水中的魚看岸上的樹)。
(3).沙漠中的幻景，如圖五。
(4).太陽、星星的真正位置。如圖六、七。
(5).厚玻璃變薄了。
(6).夏天看遠處柏油路面時，好像有一灘水。
(7).夜晚的星光閃爍。
(8).凹、凸透鏡的成像。
<想想看>：為什麼在游泳池邊向池底望去，感覺池水並不深，等到 下水後，才知道不是那一回事，為什麼?
2. 透鏡：透鏡是中間與邊緣厚度不同的透明鏡片。常見的有近 視、
遠視、老花眼鏡片，放大鏡、望遠鏡、照相機的鏡頭等等。
實焦點：平行主軸的光線經凸透鏡折射後所會聚的點，即是。
虛焦點：平行主軸的光線經凹透鏡折射後，光線會發散，但若將發 散之光線沿反方向延伸，仍可會聚於一點，此點則稱之為虛焦點。
(4).焦距：從焦點至透鏡中心的直線距離，稱之為焦距。
(5).物距：物體至透鏡中心的直線距離，稱之為物距。
(6).像距：經折射後所成的像至透鏡中心的直線距離，稱之為像距。
光線入射凸、凹透鏡後的折射(成像)：
(1).凸透鏡：光線經凸透鏡折射後將偏向主軸，但通過鏡心的光線 則仍維持直線前進。
(2).凹透鏡：光線經凹透鏡折射後將偏離主軸，但通過鏡心的光線 則仍維持直線前進。
(3).透鏡的成像作圖原則：物體上所發出的無數光線中，只需利用 下列三條特殊折射光線，即可得到其成像位置。如下圖。
凸透鏡：
與主軸平行的入射光線，經折射後的光線必通過另一邊的焦點。(1) 通過焦點的入射光線，經折射後的光線必與主軸平行。(2)
通過鏡心的光線，不發生折射而直線前進。(3)
凹透鏡：
與主軸平行的入射光線，折射後的光線其反向延長線會通過鏡前 焦點。(1)
延長線通過另一邊焦點的入射光線，經折射後的光線必與主軸平 行。(2)
通過鏡心的光線，不發生折射而直線前進。(3)
結果：如下表(參考)。
種 類 物 的 位 置 像 的 位 置 像 的 特 性
凸透鏡
無窮遠處 另一側焦點上 實像，一點
兩倍焦距外 另一側焦點與兩倍焦距間 倒立實像，縮小 兩倍焦距上 另一側兩倍焦距上 倒立實像，相等 焦點與兩倍焦距間 另一側兩倍焦距外 倒立實像，放大
焦點上 無法成像
焦距上 與物體同側 正立虛像，縮小
凹透鏡 無窮遠處 與物體同側在虛焦點上 虛像，一點 鏡前任意位置 與物體同側在虛距內 正立虛像，縮小 (4).透鏡的成像性質：
物體從無窮遠處逐漸靠近凸透鏡的焦點時，在另一側所生成的 實像也逐漸遠離凸透鏡且逐漸變大。
物體從焦點向內逐漸靠近凸透鏡時，則在與物同側所生成的虛 像也逐漸靠近凸透鏡且逐漸變小；但恆比原物大。
物體從無窮遠處逐漸靠近凹透鏡時，所生成的虛像會從與物同 側虛焦點開始靠近凹透鏡，且逐漸變大；但恆比原物小。
應用：由於光的折射，物體發出的光可經透鏡折射而形成各種像，
故於日常生活中常被廣泛的應用。如，投影機、電影放映機、顯微鏡、
望遠鏡、照相機、放大鏡、遠視眼鏡、老花眼鏡等等均是利用凸透鏡；
而近視眼鏡則是利用凹透鏡所製造。
3.想想看：
放大鏡的放大原理?
如何找到凸透鏡的焦距?
眼鏡是我們最常見的透鏡製品。找一付眼鏡，你如何辨別它是由凸 透鏡或是凹透鏡所製造的?