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文檔簡介
1、第四章 光現(xiàn)象§4.1 光的直線傳播一、光源自身能夠發(fā)光的物體。自然光源:太陽、水母、斧頭魚、螢火蟲等等;人造光源:白熾燈、霓虹燈等。月亮、鉆石、鏡子等不是光源(因為它們不是自身發(fā)光,只是反射光線).二、光的直線傳播1.光沿直線傳播的條件:在同種均勻透明介質(zhì)中。2.光線理想物理模型(不是真實存在)。3.解釋現(xiàn)象:(1)影的形成注:樹木,建筑物、人等在水中的倒影并不是“影”,而是平面鏡成像。(2)日食、月食的形成:日食包括日偏食,日全食,日環(huán)食,月食只有月全食月偏食;(3)小孔成像:成倒立的實像,可以是放大的也可以是縮小的;1成像條件:孔徑必須很??;2所成的像與小孔的形狀無關(guān),只與物體
2、的外部輪廓相似;(4)限制視線:坐井觀天、一葉障目4.實際應(yīng)用:(1)激光準(zhǔn)直;(2)射擊瞄準(zhǔn);(3)排隊縱列;等等.三、光速1.c=3.0×108m/s (真空中) 光速在不同介質(zhì)中不同, 2.光年長度單位。 1光年= m。3.光傳播的特點:(1)光的傳播不需要介質(zhì);(2)光沿直線傳播;(3)光的傳播速度很快,且不同介質(zhì)中速度不同。§4.2 光的反射一、光的反射1. 定義:當(dāng)光射到物體表面或兩種介質(zhì)界面時,有一部分光反射回原來的介質(zhì)繼續(xù)傳播,但傳播方向發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫做光的反射。2. 我們看見不發(fā)光的物體是因為物體反射的光進入了我們的眼睛。3. “一點兩角三線” (1
3、)入射點O,也是反射點。(2)法線:過光的入射點所作的與反射面垂直的直線;入射光線;反射光線。(3)入射角:入射光線與法線的夾角;反射角:反射光線與法線間的夾角。(入射光線與鏡面成角,入射角為90°,反射角為90°)4. 光的反射定律:“三線共面,法線居中,兩角相等”在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線、法線都在同一個平面內(nèi);反射光線、入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。反射角總是隨入射角的變化而變化,入射角與反射角之間存在因果關(guān)系,因而只能說反射角等于入射角。(鏡面旋轉(zhuǎn),反射光線旋轉(zhuǎn)2)垂直入射時,入射角為0度,反射角亦等于0度。5. 反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。(互看雙眼
4、)二、兩種反射:鏡面反射和漫反射。1. 鏡面反射:平行光射到光滑的反射面上時,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,反射光將沿各個方向反射出去;2. 鏡面反射和漫反射的相同點:都是反射現(xiàn)象,都遵守反射定律;3. 解釋現(xiàn)象: (1)下雨天向光走走暗處,背光走要走亮處,因為光線在積水處發(fā)生鏡面反射,在地面發(fā)生漫反射;(2)電影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處,黑板上“反光”是發(fā)生了鏡面反射.§4.3 平面鏡成像一、實驗時注意事項1. 用玻璃板代替平面鏡的原因:即可以看到蠟燭的像也可以看到后面的蠟燭,便于準(zhǔn)確地確定像的位置。2. 玻璃板一定要保證豎直放置
5、,否則無法準(zhǔn)確找到像的位置;3. 玻璃板盡量要薄一些,如果玻璃板太厚將會看到兩個不重合的像。二、平面鏡成像的特點平面鏡所成像的大小與物體的大小相等,像和物體到平面鏡的距離相等,像和物體的連線與鏡面垂直,平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。巧記口訣:等大,等距,垂直,對稱,左右相反,上下一致。1物體遠(yuǎn)離或靠近鏡面時像的大小不變。2水中倒影(水中月、鏡中花):物離水面多高,像離水面就是多遠(yuǎn),與水的深度無關(guān)。三、平面鏡成虛像的原理:1. 虛像:不是由實際光線會聚而成,而是由反射光線延長線會聚而成。2. 虛像相對于物體總是正立的,虛像不能用光屏接收,可用眼睛觀察。注意:進入眼睛的光是反射光,并非來自像點
6、。四、平面鏡的應(yīng)用:1. 成像照鏡子;2. 改變光路塔式太陽能電站、潛望鏡等。五、球面鏡1. 凸面鏡:以球的外表面為反射面,凸面鏡對光有發(fā)散作用,可用來擴大視野(汽車上的觀后鏡等);2. 凹面鏡:以球的內(nèi)表面為反射面,凹面鏡對光有會聚作用,可以產(chǎn)生平行光(太陽灶、利用光路可逆制作電筒等)。§4.4 光的折射一、光的折射1. 概念:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向會發(fā)生偏折。光在同種介質(zhì)中傳播,當(dāng)介質(zhì)不均勻時,光的傳播方向亦會發(fā)生變化。2. 一點兩角三線(1)入射點O,即折射點;(2)入射角:入射光線與法線的夾角;反射角:折射光線與法線間的夾角;(3)法線、入射光線、折射光線。
7、二、光的折射定律1. 在光的折射中,三線共面,法線居中。2. 光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時,折射光線向法線方向偏折,即折射角小于入射角;光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線遠(yuǎn)離法線,即折射角大于入射角。(斜射時,總是空氣中的角大)3. 垂直入射時,折射角和入射角都等于0°,光的傳播方向不改變。4. 折射角隨入射角的增大而增大,但不成比例關(guān)系。5. 在光的折射中,光路是可逆。反射與折射的區(qū)別:折射光線與入射光線在兩種介質(zhì)中,各在界面的一側(cè);反射光線與入射光線在同種介質(zhì),在界面的同側(cè)。三、光的折射現(xiàn)象1、生活中與光的折射有關(guān)的例子:(1)水中的魚的位置看起來比實際位置高一些;(2)由
8、于光的折射,池水看起來比實際的淺一些;(3)水中的人看岸上的景物的位置比實際位置高些;(4)夏天看到天上的星斗的位置比星斗實際位置高些;(5)透過厚玻璃看鋼筆,筆桿好像錯位了;(5)斜放在水中的筷子好像向上彎折了;§4.5 光的色散一、光的色散太陽光通過三棱鏡后,依次被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色,這種現(xiàn)象叫光的色散; 彩虹的形成:光的色散;顏色分布外圈紅色,內(nèi)圈紫色。1. 復(fù)色光:能夠被分解的光,如太陽光;單色光:不能夠被分解的光。二、色光的混合1. 色光三原色:紅、綠、藍(lán)(不能由其他色光混合而成);三原色等比例混合是白色;2. 顏料三原色:品紅、青、黃,三原色等比例混
9、合是黑色;3. 物體的顏色:1)透明體的顏色由它透過的色光決定;2)不透明體的顏色由它反射的色光決定。例:一張白紙上畫了一匹紅色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭,現(xiàn)在暗室里用綠光看畫,會看見黑色的馬,黑色的石頭,還有黑色的花在綠色的紙上,看不見草(草、紙都為綠色).白色物體發(fā)射所有顏色的光,黑色物體吸收所有顏色的光。三、看不見的光:1. 太陽可見光譜:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種色光按順序排列起來就是太陽可見光譜。(從左往右其波長逐漸減小;散射逐漸增強;人眼辨別率依次降低)2. 紅外線:紅光之外的輻射,人眼看不見;(1)紅外線的主要性能是熱作用強加熱取暖;(2)紅外線穿透云霧的本領(lǐng)強遙控探測;(3)一切物
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