光现象知识点

其次章光现象学问点第一节光的传播一、光源能够发光的物体叫光源。光源有好多种；按形成缘由分，可分为自然光源和人造光源；按发光原理分，可分为热光源和冷光源。自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。人造光源：手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等。热光源：太阳、手电筒、火把、油灯、蜡烛、电灯等。冷光源：萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。【留意】月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。二、光的直线传播光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的。常见的均匀介质如：空气、水、玻璃等。【留意】光在不均匀介质中如不均匀的空气、不同介质的界面处，传播方向发生转变。三、光的速度与光年真空中的光速是宇宙最快的速度，c=3×108m/s。空气中的光速略小于真空中的光速，约为3×108m/s；光在水中的速度约为真空中光速3/42/3。光年是光在一年里传播的距离，因此，光年是距离的单位。1光年=9.4608×1015m。其次节光的反射一、光的反射光遇到水面、玻璃以及其他任何物体的外表都会发生反射。我们看到不发光物体，都是由于它的外表能反射，反射光进入人的眼睛，人就看到了物体。NANAB入射光线i r反射光线O二、光的反射规律1ON叫做法线；如下图，i叫做入射角；反射光线与法r叫做反射角。2、光的反射规律在放射现象中，反射角等于入射角，在反射现象中，光路是可逆的。【探究】光的反射规律提出问题：光在反射时遵循什么规律？也就是说，反射光线沿什么方向射出？设计试验：如下图，把一个平面镜放在桌面上，ON垂直于镜面。用红色激光手电，沿莫一角度紧贴纸板向O点射出入射光线，观看反射光线的位置和分向，从而总结出光的反射规律。红色激光笔等。〔1〕用激光手电放射一束红光，贴着垂直放置在平面镜上的纸板，沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一方向射出，在纸板上用笔描出入射光与反射光的〔2〕转变光束的入射方向，重做两次。分别用不同颜色的笔，记录光的径迹〔3〕用激光手电从反射光线一侧逆着照过去，觉察光线可以延原路返回去〔4〕取下纸板，用量角ONi和r。试验记录：将数据记录于下面的表格中次数次数1231〕分析表中数据可以看出，反射角r与入射角i角r始终等于入射角〔2〕在光的反射过程中，光路是可逆的。得出结论：光的反射规律：在反射现象中，反射角等于入射角；在反射现象中光路是可逆的。3、漫反射和镜面反射凹凸不平的外表把光线向着四周八方反射，这种反射叫做漫反射。阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，这是由于射到镜子上的平行光线反射后仍旧是平行的。光滑镜面的反射叫做镜面反射。漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。4、如何画反射光线或入射光线画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射规律。反射面、入射光线、入射角时只要依据光的反射规律画出反射光线，并标上箭头表示方向即可，反射光线的起点是入射点。标明入射角、反射角。入射面、入射光线或放射光线时，应先在入射点处先画出法线，再依据光的反射规律画出对应的反射光线或入射光线，标出入射角、反射角及箭头方向。入射光线、反射面及入射光线与反射面的夹角，直接依据的角度的大小30°30°30°第三节平面镜成像一、平面镜成像的特点反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜，平面镜对光具有良好的反射力量，它是利用光的像是虚像；②像和物体的大小相等；③物点到对应像点的连线与镜面垂直；④物和对应点的镜面的距离相等；⑤像与物左右相反。从数学对称的角度来看，平面镜成像的以上五个特点可归结为一句话：物体和像关于镜面是对称的。平面镜的应用利用平面镜可以转变光的传播方向，起到掌握光路的作用。如制作潜望镜；在挖井、挖掘山洞时，用平面镜将太阳光反射到作业区照明；修建体育场馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内改善光照条件。利用平面镜来成像：如制作各种镜子，商场和家庭装修时，利用平面镜成像增加宽阔光明的空间效果。利用平面镜反射光来使微小形变放大，以便观看。二、平面镜成像的原理S′如图甲所示，镜前烛焰上的点S射向平面镜的光线，经平面镜反射后进SS′的。人们会感觉像S′出真有一个光源一样，如图乙所示。S′就是S在镜中的像，但是镜S′S′图甲 图乙【探究】平面镜成像的特点提出问题：平面镜成时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？设计试验：如下图，在桌面上铺一张大纸，纸上把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前面，使它在“平面镜”中成像，再用另一个没有点燃的蜡烛在玻璃板后面确定像的位置，比较像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。试验器材：桌面、白纸、笔、直尺、玻璃板、两只同样的蜡烛、火柴等、1〕取一张白纸，如下图，将它对折一下，对折之后翻开平铺在桌面上，用直尺和笔再沿折线画一条直线。将玻璃板沿所画直线垂直立于白纸上，作为平面镜，将一只蜡烛点燃后立于镜前，观看镜中成的像，用笔登记蜡烛的位置。将另一只未点燃的蜡烛在镜后移动，直至与点燃蜡烛所成的像重合，比较像与未点燃蜡烛的大小和外形，用笔登记未点燃蜡烛的位置，体会像的虚实。熄灭蜡烛，取下白纸，通过两个记号点引一条直线，比较纸上的两条直线是否垂直，再将白纸沿原叠痕处折叠，观看两记号点是否重合。比照选项蜡烛与其像的关系比照选项蜡烛与其像的关系大小相等左右对调连线与镜面垂直物点与像点关于镜面对称成像的虚实虚像沟通论证：比较表格中的数据，可以总结出平面镜成像的五大特点：像与物大小相等；像与物左右相反；像与物的连线与镜面垂直；像与物到镜面的距离相等；平面镜成虚像。1〕重复做试验时，应点燃那根未点燃的蜡烛，可有效避开蜡烛燃短造成的不良影响。〔2〕观看安放未点燃的蜡烛时，观看者应左右移动确保放置位置恰到好处。三、实像和虚像从物体发出〔或反射〕的光线，经过光学仪器后可以形成和物体外形相像的实像或虚是由实际光线会聚而成的光明区域，是真实存在的，既可以用眼睛观看到，又可以显示在光形成的倒立的实像。虚像是从物体发出的或反射的光线经过光学仪器后，实际光线没有会聚而是变得发散，虚像不是实际光线会聚而成的，实际并不存在，因此虚像只能用眼睛观看到，而不能在光屏上呈现出来，反射光线在镜前发散，反射光线的反向延长线在镜后相交形成的虚像。四、凹面镜和凸透镜21 32用球面的内外表作反射面的面镜叫做凹面镜，凹面镜能把射向它外表的平行光会聚于一点，这一点叫做凹面镜的焦点，常用F表示。如图1所示。依据光线的可逆性，由焦点2所示。用球面外外表作反射面得面镜叫凸面镜。凸面镜能使入射到它外表的平行光变得发散，光线的交点，而是反射光线反向延长线的交点，叫做虚焦点，通常也用F3所示。凹面镜的应用：利用它会聚光线的特点，制作太阳灶、太阳能焊机、反射式望远镜；利用它产生平行光的特点制作手电筒、汽车头灯，探照灯等的反光面。五、平面镜成像作图方法 S1、依据反射规律作图：步骤：如下图。S向平面镜引出两条入射光线；在入射点作出两条入射光线的法线；依据反射规律，反射角等于入射角，作出反射光线；S′SOS′作两条反射光线的反射延长线，找出交点S′，S′即是SOS′2、依据平面镜成像特点作图步骤：如下图。S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点。S第四节光的折射一、光的折射光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。光的折射可分为两种状况1〕光线斜射时，传播方向发生偏折〕质的界面时，传播方向不变，按原方向传播。二、光的折射规律1、光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，这就是光的折射规律。在折射现象中，光路是可逆的。2、斜射当光从空气斜射入玻璃、水等介质中时，折射光线向法线方向偏折。光从水、玻璃等介质斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折。即斜射时，不管空气中的光线是入射光线还是折射光线，总是空气中的角度偏大。折射光线与法线的夹角叫做折射角。垂直入射当光线垂直射向两个介质的分界面时，光线的传播方向不变，入射光线、折射光线均与法线重合。光的折射规律与光的反射规律的区分：光的传播规律中，入射光线和反射光线在界面的同侧，光的传播速度不变；光的折射规律中，入射光线和反射光线分别在介质分界面得两侧，光的传播速度发生转变。〕〕作图中画出反射光线和折射光线的参照标准。三、用光的折射规律解释光的折射现象说明。鱼儿在清亮的水里面游动，可以看得很清楚，然而，沿着你观察鱼的方向去叉它，却叉不到。有阅历的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。折，折射光线偏向水和空气的分界面，人从折射光线传来的方向看，由于人眼习惯于光沿直线传播，从折射光线反向延长线上看到了鱼在水中的虚像，像在鱼的上方。所以有阅历的渔民和学过光的折射规律的人，都知道只有瞄准鱼的下方，才能叉到鱼。从上面看水、玻璃等透亮介质中的物体，会感到物体的位置比实际位置要高一些。如下图，依据光的折射规律，玻璃或水中的物体S发出或反射的光线，斜射到介质界面处时发生偏折，折射光线偏向玻璃或水与空气的界面，人眼逆着光传来的反向看去，却S的虚像S′。S′在S由于光的折射，池水看起来比实际的浅，所以当你站在岸边，看到清亮见底、深度不过齐腰的水时，千万不要贸然下水，以免由于对水深估量缺乏，慌张失措，发生危急。所谓池水看起来不实际的浅，意思是说，看起来池底离池面偏近了。如下图，在池底取一点S，S反射的光线斜射到水面，依据光的折射规律，该斜射光线在水面发生偏折，折SS′，SS水面偏近了，所以池水看起来不实际要浅。NN′NN′空气OSO′S′水NN′空气O玻璃砖空气SNN′空气O玻璃砖空气S′S〔4〕把一块厚玻璃放在钢笔的前面，笔杆看起来似乎“错位”了，这种现象也是光的折射引起的。如上右图所示。为了说明这一现象，我们在玻璃砖下的钢笔上取一点S，如图上右所示，依据光的折在玻璃和空气界面处再次发生的偏折，折射光线向界面方向，人眼逆着反射光线，在其延长SS′，SS看，S第五节光的色散一、色散与三原色光屏白光红·光屏白光红···紫三棱镜1、光谱：如下图，让一束白光射向三棱镜，通过三棱镜偏折后照到白屏上，消灭一条不同颜色依次排列的光带。这条光带叫做光谱。这个试验就是著名的色散试验。2、光的色散说明光是由各种光混合而成的。3、红、绿、蓝三色光混合能产生各种颜色，其中也包括白色，因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。4、品红、黄、青三色颜料混合能产生各种颜色，其中也包括黑色，因此把品红、黄、青三种颜色叫做颜料的三原色。色光的三原色与颜料的三原色的区分：它们的原色组成不同：色光的三原色：红、绿、蓝。颜料的三原色：品红、黄、青。它们的混合规律不同：色光的三原色混合后为白色。颜料的三原色混合后为黑色。它们的混合原理不同：色光的混合原理是：两种色光混合后产生另一种色光。颜料的混合原理是：两种颜料混合后是它们能反射的色光，其余都被这两种颜色吸取掉了。二、探究色光的混合与颜料的混合【设计试验】先把红色和蓝色的光照耀到白墙上，观看重叠局部的颜色；再把红色和蓝色颜料混合后观看其颜色；比较两次混合后的颜色是否一样。【试验器材】手电筒两只、红玻璃、蓝玻璃各一块、调色板一块，红、蓝广告颜料。〔1〕用手电筒分别通过红、蓝玻璃打出红、蓝两束光，照到白墙上，使两个光〔2〕挤出红、蓝两色颜料，按1∶1的比例在调色板上〔3〕比较色光混合后的颜色与颜料混合后的颜色是否一样。【试验记录】将观看到的现象填入以下表格中混合前混合前红光+蓝光红色颜料+蓝色颜料混合比例1∶11∶1混合后品红色光黑色颜料〔1〕红光与蓝光按1∶1的比例混合，得到品红色光；红色颜料与蓝色颜料按1∶1〔2〕颜料的混合规律与色光的混合规律不同。【得出结论】经过屡次混合试验和查找资料得知：色光的三原色是红、绿、蓝；颜料的三原色是品红、黄、青。【留意】1、色光的混合效果与颜料的混合效果如下图。2、加色混合：混合色光中的色光一般是由光源直接发出的，多一种颜色会使光线更加光明，所以复色光的亮度大于单色光的亮度，这种混合叫做加色混合。3、减色混合：颜料是不透亮的，其颜色是它反射色光的颜色，颜料的混合时减色混合，每种颜料都吸取肯定波长的光，混合后的颜料对光的吸取率增加，反射率降低率，混合后得出的颜色光明程度是降低的。第六节 看不见的光一、光谱三棱镜色散，把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，把它们按这个挨次排列起来，就是光谱。这是可见光光谱，在红光以外还有红外线，紫光以外有紫外线，红外线、紫外线灯一般叫做不行见光。二、红外线切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时，也在吸取红外线。红外线有以下三个特性：红外线的主要特性是热作用强。红外线穿透云雾的力量比较强。红外线可用来进展遥控。三、紫外线Hz，在光谱上位于可见光紫光之外，人眼看不见。高温物体如太阳、弧光灯和其他炎热物体发出的光中都有紫外线，汞灯气体放电如日光灯发出的光中也含有紫外线。紫外线有如下特征：紫外线的主要特性是化学作用强，很简洁使照相底片感光。紫外线的生理作用强，能杀菌，剂量大时能损害人体。紫外线具有荧光效应。适当的紫外线照耀可以帮助人体补钙。夏天，在猛烈的太阳光下晒谷物可利用太阳光的紫外线，杀死虫卵。地球上的自然紫外线来自太阳光。地球四周的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面，才使地球上的生物获得生存条件。为了保护人类生存家园，我们应有环保意识，担当起环保的责任和义