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文档简介
1、第四章光现象§4.1光的直线传播一、光源 自身能够发光 的物体。自然光源 :太阳、水母、斧头鱼、萤火虫等等;人造光源 :白炽灯、霓虹灯等。 月亮、钻石、镜子等不是光源( 因为它们不是自身发光,只是反射光线).二、光的直线传播1.光沿直线传播的 条件:在同种均匀透明介质中。2.光线 理想物理模型(不是真实存在)。3.解释现象:(1)影的形成注:树木,建筑物、人等在水中的倒影并不是“ 影 ”,而是平面镜成像。(2)日食、月食的形成:日食包括日偏食,日全食 ,日环食,月食只有月全食月偏食;(3)小孔成像:成倒立的实像,可以是放大的也可以是缩小的;1 成像条件:孔径必须很小;2 所成的像与小
2、孔的形状无关,只与物体的外部轮廓相似;(4)限制视线:坐井观天、一叶障目4.实际应用: (1)激光准直; (2)射击瞄准; (3)排队纵列;等等 .三、光速1.c=3.0 10 m/s (真空中 )光速在不同介质中不同,v真空v空气v水v玻璃×82.光年 长度单位。1 光年=m。3.光传播的特点:(1)光的传播 不需要介质 ;(2)光沿直线传播 ;(3)光的传播 速度很快 ,且不同介质中速度不同。§4.2光的反射一、光的反射1.定义:当光射到物体表面或两种介质界面时,有一部分光反射回原来的介质继续传播,但传播方向发生改变,这种现象叫做光的反射。2. 我们看见不发光的物体是因
3、为物体反射的光进入了我们的眼睛。3. “一点两角三线”( 1)入射点 O,也是反射点。( 2)法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线;入射光线;反射光线。( 3)入射角 i :入射光线与法线的夹角; 反射角 r :反射光线与法线间的夹角。(入射光线与镜面成 角,入射角为 90° ,反射角为 90° )4. 光的反射定律: “三线共面,法线居中,两角相等”在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。反射角总是随入射角的变化而变化,入射角与反射角之间存在因果关系,因而只能说反射角等于入射角。(镜面旋转 ,反射光线
4、旋转 2)垂直入射时,入射角为0 度,反射角亦等于0 度。5. 反射现象中,光路是可逆的。 (互看双眼)二、两种反射:镜面反射和漫反射。1. 镜面反射 :平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;漫反射 :平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;2. 镜面反射和漫反射的 相同点 :都是反射现象, 都遵守反射定律 ;3. 解释现象 : (1) 下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为光线在积水处发生镜面反射, 在地面发生漫反射; (2) 电影屏幕粗糙、 黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射 .§4.3平面镜成像一、实验时注意事项
5、1. 用玻璃板代替平面镜的原因:即可以看到蜡烛的像也可以看到后面的蜡烛,便于准确地确定像的位置。2. 玻璃板一定要保证 竖直放置 ,否则无法准确找到像的位置;3. 玻璃板尽量要 薄一些,如果玻璃板太厚将会看到两个不重合的像。二、平面镜成像的特点平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面对称。巧记口诀:等大,等距,垂直,对称,左右相反,上下一致。 1 物体远离或靠近镜面时像的大小不变。 2 水中倒影(水中月、镜中花):物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关。三、平面镜成虚像的原理:1. 虚像:不是由实际光线会聚而
6、成,而是由反射光线延长线会聚而成。2. 虚像相对于物体总是正立的,虚像不能用光屏接收,可用眼睛观察。注意 :进入眼睛的光是反射光,并非来自像点。四、平面镜的应用: 1. 成像 照镜子; 2. 改变光路 塔式太阳能电站、 潜望镜等。五、球面镜1. 凸面镜:以球的外表面为反射面, 凸面镜对光有发散作用, 可用来扩大视野 (汽车上的观后镜等) ;2. 凹面镜:以球的内表面为反射面, 凹面镜对光有会聚作用, 可以产生平行光 (太阳灶、利用光路可逆制作电筒等) 。§4.4光的折射一、光的折射1. 概念:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折。光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的
7、传播方向亦会发生变化。2. 一点两角三线(1)入射点 O,即折射点;( 2)入射角 i :入射光线与法线的夹角;反射角 r :折射光线与法线间的夹角; (3)法线、入射光线、折射光线。二、光的折射定律1. 在光的折射中, 三线共面,法线居中 。2. 光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向入射角N 空气N折射角空气法线方向偏折,即折射角小于入射角;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,即折射角O水入射角O水折射角图1大于入射角。(斜射时,总是空气中的角大)3. 垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变。4. 折射角随入射角的增大而增大,但不成比例关系。5.
8、 在光的折射中,光路是可逆。反射与折射的区别:折射光线与入射光线在两种介质中,各在界面的一侧;反射光线与入射光线在同种介质,在界面的同侧。三、光的折射现象1、生活中与光的折射有关的例子: (1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些;( 2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;( 3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些; ( 4)夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;( 5)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;§4.5光的色散一、光的色散太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫光的色散; 彩虹的形
9、成:光的色散;颜色分布外圈红色,内圈紫色。1. 复色光:能够被分解的光,如太阳光;单色光:不能够被分解的光。二、色光的混合1. 色光三原色 :红、绿、蓝( 不能由其他色光混合而成 ) ;三原色等比例混合是白色;2. 颜料三原色:品红、青、黄,三原色等比例混合是黑色;3. 物体的颜色 : 1)透明体的颜色由它透过的色光决定;2)不透明体的颜色由它反射的色光决定。例:一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、 红色的花、 黑色的石头, 现在暗室里用绿光看画,会看见黑色的马,黑色的石头,还有黑色的花在绿色的纸上,看不见草(草、纸都为绿色).白色物体发射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光。三、看不见的光:1. 太阳可见光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳可见光谱。(从左往右其波长逐渐减小;散射逐渐增强;人眼辨别率依次降低)2. 红外线:红
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