2023学年完整版光的传播3

光的传播课件制作：湖南省邵阳市第二中学谭伟卿第一单元一、要看见东西，必须有光射入眼睛要看到看见东西,必须有光源1、光源能够自行发光的物体叫光源思考光照在人身上会感到热,这说明了什么?光具有能量光源之所以自行发光，是因为消耗了其它形式的能，转化成了光能萤火虫─生物能→光能；电灯泡─电能→光能;太阳─核能→光能2.光源的分类按光源的形成分类:可以分为自然光源和人造光源按光源的形状分类:点光源线光源面光源体光源按光照的方向特点分类:平行光源发散光源二、光的传播1.介质:光能够在其中传播的物质透明物质就是光介质2.光的传播特点:①光的直线传播-----

光在同一种均匀介质中沿直线传播。②因光沿直线传播而产生的光现象（1）小孔成像.（2）影的形成:在物体的后面光线照不到的区域.影的分类本影光线完全照不到的区域.在此区域看不到光源.半影只有部分光源能照到的区域，在此区域只能看到光源的一部分光源不透明物体半影区本影区伪半影区（3）日食、月食.日食成因：当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线上，月球挡住太阳光形成影子。从地球上月影的区域看去，太阳甚至全部被月亮遮挡，这样就形成日食。太阳月地球地球月食月食成因：地球绕着太阳运转，在背对太阳方向有一条长长的阴影——地影，一旦月球走入这条地影带时，就会发生月食。太阳地球月月月月月3.光线：沿光的传播方向作一条直线，并标上箭头，表示光的传播方向，这样的线叫光线。光线并不是实际存在的，实际存在的是光束。两条光线可确定发光点的位置。4、光速①.光从光源发出，以有限的速度向外传播。（17世纪才发现）光在真空中的传播速度C=3.00×108m/s②.光速的测量:要测光速，必须利用很大的距离，或者用精巧的办法准确地测量出很短的时间间隔。1607年伽利略的尝试1676年罗默用天文观察法测光速C=2.250×108m/s1849年斐索在地面测光速C=3.153×108m/s迈克耳逊测光速C=2.997964×108m/s+−例1：当地球运行到太阳与月亮之间时就会发生月食,图给出了地球挡住太阳的影区.当月球部分进入_____影区时发生月偏食.当月球全部进入_____影区时,就会发生月全食.BAA太阳地球BB

例2：当月球运行到太阳和地球之间适当位置时，就会出现日食（如下图）．在A、B处的人们看到的是日____食，A处看到的是______图形象，B处看到的是____图形象；在C处的人们看到的是____食，看到的是____图形象．若这时在高空经过D处，看到的则是日___食，看到的是___图形象．偏ⅢⅠ环Ⅱ全Ⅳ例3.如图所示，在高为3.2m处有一点光源S，在紧靠着光源S处有一小球A以初速υ0作平抛运动.若在落地点预先放置一竖直屏幕，不计空气阻力，小球A在屏幕上的影子P作什么运动?经过0.4s影子的速度是多少?(g取10m/s2)v0SPXABCDyx二.光的反射定律——

反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居于法线两侧，反射角等于入射角。注意：a.在光的反射现象中，光路是可逆的，b.不论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律三、平面镜1、平面镜的作用：①成像：像的概念从物点发出的发散光束，经过光学元件后，有三种可能:（1）会聚于一点，该点就称为物点的实像点；（2）成为发散光束，其反向延长线的会聚点，称为物点的虚像点；（3）成为平行光束，则不成像。从像的定义可以看出：像是客观的，与人是否观察到无关；平面镜的成像特点平面镜成像的作图法：平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于镜面对称．先根据平面镜成像有对称性的特点，确定像的位置，再补画入射线和反射线．实际光线画实线并加箭头，镜后的反向延长线要画虚线，虚线不加箭头．例：在两相交平面镜M、N之间有一发光点S，如图所示。试画出S发出的一条光线，使它分别经M、N两平面镜各反射一次后，再经过S的光路，并说明作图的依据和过程。②改变光路：对光线的控制作用只改变光束的传播方向，不改变光束的散聚性质．一个平面镜对光线的控制作用．（1）平面镜对光线有反射作用，反射光与入射光遵循反射定律．（2）一束平行光的情况：入射光方向不变，平面镜转动α角，反射光转动2α角．（3）一束发散光的情况：经平面镜反射后，仍是发散光，且发散程度不变．练习1、如图所示,a、b、c三条光线能交于一点S,形成会聚光束.今在S点前任置一块与3条光线所在平面垂直的平面镜,将3条线截住,那么()(A)3条光线的反射光可能交于一点、也可能不交于一点(B)3条反射光线一定不交于一点(C)3条反射光线一定交于镜前一点(D)3条反射光线的延长线交于镜后一点cabSS′C2、一个光源从地面上沿竖直方向将一细束平行光向上投射到一片和光线垂直的平面镜上．平面镜与地面的距离H为30m，如果把平面镜绕水平轴且通过入射点的轴线转过15°角，则地面上将在距离光源____m处得一光斑。ABO17.3若平面镜M以角速度ω逆时针转过α角时，射到地面上的光点移动的速度多大?2、平面镜的视场问题

确定观察范围的方法：借助边界光线，公共部分为完整像的观察范围寻找边界光线的方法:1、变化中求临界2、同时关注入射光线和反射光线例、如图，MN为水平放置的平面镜，AB为竖直放置的物体，试用作图法画出人眼能看到物体在镜中成完整像的区域。

例：在图中，BC为一障物，BC正上方有一平面镜M，画出观察者眼睛在A点通过平面镜M能看到BC右边地面上哪部分的像。·ACBM解：先作眼睛A的像A′，A′连接A′B交地面于D，交M于D′，连接D′A。DD′连接AB延长交M于E′，E′连接A′E′延长交地面于E，EDE即为所求。（注意箭头）补充练习:1.X轴上有一块平面镜,其端点坐标为x1=4m,x2=6m.人眼位置在s(8,1.5)处,一小球自Y轴某处自由下落,人眼通过镜看到小球像的运动时间为0.2s.求:小球开始下落的位置.分析:首先可求出人眼通过平面镜能看到Y轴的位置范围1.5m≤Y≤4.5m答案:小球从1.5m+0.2m=1.7m处下落或从4.5m+9.8m=14.3m处下落即可.2.宽为L的平面镜MN放于水平地面上,镜左边缘M正上方A点与B,P在同一高度,其中B在MN中点正上方,P在A点右边3L处.现有两个小球同时从A,B两点自由下落,从P点向镜面看去,则看到两球在镜中像的运动时间之比为多少?MNA..BP.(2-):(2-)3.平面镜成像的动态问题A、平面镜不动物运动:可分解物的速度：平行于镜面方向v1和垂直于镜面方向v2B、物不动平面镜运动若平面镜沿垂直于镜面方向的速度v像沿物像连线反方向移动的速度为2vA.2m/s6mB.2m/s3mC.4m/s6mD.4m/s36m例1:一人站在平面镜前5m远的地方,沿着与平面镜的镜面垂直的方向,以1.0m/s2

的加速度,由静止匀加速靠近平面镜,经过2s时,人相对于自己虚象的速度及人与自己虚象的距离应是()5m解:先作人的虚象,人在2s内前进x=1/2at2=2m2m人与自己虚象的距离应是6m此时人对于地面的速度v=at=2m/s像对于地面的速度也为2m/s,方向相反,∴选C

C

例3、如图,一个点光源S通过平面镜成像，设光源不动，平面镜以速度V沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30度，求光源的像S′(图中未画出)移动的速度大小和方向SVO30O

例2、如图一人在平面镜前以速度v=1米/秒的速度与M成θ=45度的方向走向平面镜，则人看到他在镜中的像的速度大小是多少?方向如何?vθ例4．图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离