光现象知识点
一、光的直线传播
1、光源
能够发光的物体叫光源。它可分自然光源,如 太阳、萤火虫;,
人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光在均匀介质中沿直线传播
光在同一种介质中沿直线传播是有条件的,就是介质要均匀,才是沿直线传播的,如果介质不均匀光线也会发生弯曲,例如早晨太阳刚刚升起,太阳光到人的眼睛中就不是沿直线传播,因为光传播的介质不是均匀,大气不均匀。 3、光沿直线传播形成的现象
有小孔成像、影子、月食、日食、激光准直、三点一线等。
小孔成像,是倒立的实像,与物体一样。例如夏天树荫下的“光斑”是 形,他实质的太阳的像 4、光线
由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、光速
光在真空中的传播速度最快,近似等于3×108m/s。
光在空气中接近光在真空中的速度,也近似认为3×108m/s。光在水中的速度是真空中光
速的3/4,光在玻璃中的传播速度是是真空中光速的2/3,光在不同介质中的传播速度
8
不同,因此不能说光的速度是3×10m/s。
二、光的反射
1、光的反射
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。光射到任何物体的表面都会被反射。(在两种介质的分界面处发生) “一点”、“三线”、“二角”
“一点” 入射点O :光线射到镜面上的点。
入射光线AO “三线”法线:NO
(法线为通过入射点,并垂直于反射面的虚线。) ....
反射光线OB
入射角α:入射光线与法线的夹角 “二角”
反射角β:反射光线与法线的夹角
2、光的反射定律
在探究平面镜成像特点时,发现光射到物体表面都要发生反射。思考:
(1).
反射光线和入射光线有什么位置关系呢?(2).反射角和入射角间大小关系有什么特
1
点呢?
如图所示
(1).用激光手电筒贴着纸板沿某一角度射到O 点,经过平
面镜反射后,沿着另一个方向射出,在纸板上画出入射光线和反射光线的径迹。以ON 为轴,使纸板的右半部向后转动一定角度,看反射光线是否还会在纸板上出现。 在第一幅图中 (“能”“不能”)看到反射光线,第二幅图中 (“能”“不能”)看到反射光线,说明 ,也可以说明 。
(2).改变入射角,重做两次,分别用另外颜色记录光的路径,用量角器量出对应的入射
角和反射角。
观察表格,可以得出什么结论? 从如图所示的实验中,你可以获取哪些物理信息,请写出两条 A.AO 为入射光线;B.OB 为反射光线。 ⑬.总结光的反射定律
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一 平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的 两侧 ;反射角 等于 入射角。此规律即光的反射定律。 可概括为:“三线 共面 ;两线 两侧 ;两角 相等 。”
思考:在光的反射定律中,能不能把“反射角等于入射角”讲成“入射角等于反射角”? 为什么?
3、总结法线特点:
不存在的线,垂直镜面,入射光线与反射光线夹角的平分线,是光的反射定律标志性的线,如果用光的反射作图必须先画法线。
当入射光线垂直射向镜面时,入射角为 ,反射角 。
若保持人射光的传播方向不变,将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线转过多少角度?
4、光路是可逆的
光反射时,光路是可逆的。
甲同学通过平面镜看到乙同学;那么,乙同学能通过平面镜看到甲同学。(“能“、”不能“),因为 。
如右图,如果要使反射光线逆着入射光线EO 反射出去,则∠α 为多少度?
5、镜面反射与漫反射
2
⑪分类:人们根据反射面不同,分为镜面反射和漫反射两类。都都遵循光的反射定律。 ⑫定义:
平滑的表面能将平行的入射光线都沿某一相同方向平行反射出去,这就是镜面反射。 粗糙不平的表面将平行入射的光向各个方向反射,这种反射叫做漫反射。
漫反射时,由于反射光线分散,光变弱了,人看物体时就不觉得耀眼了。我们能从各个方向都看到物体,也是由于这一物体表面对光发生漫反射的缘故。 ⑪ 镜面反射:
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行
条件:反射面 平滑。一般水面,玻璃面发生镜面发射。 方向:向一个方向
应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射 ⑫ 漫反射:
定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。 条件:反射面凹凸不平。大部分物体都发生漫反射。 方向:向不同方向
应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 ①雨后夜晚迎月走与背月走有什么不同?
迎月走,亮的是水,暗的是地;背月走,亮的是地,暗的是水。因为水面发生镜面反射,地面发生漫反射。 ②解释“黑板反光”
黑板发生镜面反射,字发生漫反射,黑板发生镜面反射的光线比字发生漫反射的光线强,所以看不清黑板上字。
③我们能从不同的方向看到桌子等本身不发光的物体,是由于光射到物体的表面时,会发生漫反射的缘故。发生这种反射时,每条光线也都遵循光的反射定律。
④用久了的黑板常会因“反光”而看不清上面的字,这是因为射到黑板上的光发生镜面反射的缘故;我们能从不同的方向看清银幕上的图像,是因为射到银幕上的光发生了漫反射的缘故。
⑤在黑暗的房间里,把一块平面镜贴在白色的墙壁上,用手电筒分别正对镜子和墙照射,从旁边看会发现 墙 被照亮了,而 镜子 却显得很暗,这是因为墙发生的是 漫 反射,镜子发生的是镜面反射。
⑥晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电 筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是 亮 的, 平面镜是 暗 的。(填:“亮”、“暗”)
这是因为光照射到镜面和纸面上时,分别发生了镜面反射和漫反射的缘故 6、作图
画出下列经平面镜反射后的光线。
3
根据画出的入射光线和反射光线,确定平面镜的位置。
三、平面镜成像
1、在研究平面镜成像的实验中各器材的作用
直尺的作用是便于比较物与像的________ ______关系; 两段等长的蜡烛是为了比较________ ______关系;
玻璃板的作用 2、实验要求
(1)为便于观察,该实验最好在_______环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);
此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察
到A 蜡烛像的同时.也能观察到____ _ __,巧妙地解决了确定像的位置 和大小的问题,将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 (填“变大”、
“变小”或“不变”) 。如果用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你想个办法看清跳棋的像:___________________。
(2)点燃A 蜡烛,小心地移动B 蜡烛,直到与A 蜡烛的像为止,这时发现像与物的大小_______;进一步观察A 、B 两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板_______.像和物到玻璃板的距离_______.在寻找蜡烛A 的像的位置时,眼睛应该在蜡烛的 (选填“A ”或“B ”) 这一侧观察,移动玻璃板后的蜡烛B ,使它与蜡烛A 在玻璃板中所成的像重合;使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理?________________理由是: _______________________________。 (3)实验中玻璃板要与桌面垂直(或放正),否则不论怎样移动玻璃板像与蜡烛
都不会重合。右图是研究平面镜成像特点的实验装置,A 为玻璃板,B 为点
燃的蜡烛,C 是和B 完全相同但未点燃的蜡烛。我们在玻璃板中看到B 的
像是因光的所形成的虚像。当把C 移到B 的像所在的位置时,无论怎样沿 水平桌面移动蜡烛C 都不能使C 与B 的像完全重合,最有可能的原因是
。眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛C ”实际上是 (选填“光的反射所形成的虚像”、“光的 折射所形成的虚像”或“蜡烛C 本身”
(4)选择蜡烛A 和B 的要求是 (5)如果在图a 中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕,则白纸板上将
(填写“有”
4
或“没有”)蜡烛的像,因为平面镜成的是 像。
(6)把蜡烛B 放到A 蜡烛像的位置上,将会看到图c 所示的现象。这说明
(7)实验选用的玻璃板不能太厚,如果玻璃板太厚,会出现两个像。 3、总结实验结论:
成像特点:正理、等大、虚像
①像、物大小相等
②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物的连线与镜面垂直
④物体在平面镜里所成的像是虚像。
例如:河边水中树的“倒影”的特点 4、实像与虚像
⑪实像是由实际光线会聚而成,实际存在,能在光屏上接收到;虚像是有实际光线的延
长线会聚而成,实际不存在,光屏接不到。 ⑫实像是倒立的,虚像是正立的。 5、平面镜成像原因
光的反射——光的反射定律 6、平面镜作用
成像、 改变光的传播方向
潜望镜看到的是 的像 7、球面镜:
定义:用球面的 内 表面作反射面。
凹面镜性质:凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点;从焦点射向凹镜的反射光是平行光
应 用:太阳灶、手电筒、汽车头灯 定义:用球面的 外 表面做反射面。 凸面镜
性质:凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像 应用:汽车后视镜
8、例题
①汽车司机前的玻璃不是竖直的,而是上方向内倾斜,除了可以减小前进时受到的阻力外,从光学角度考虑这样做的好处是:使车内的物体的像成在司机视线上方,不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部:可以使车前障碍物在路面形成较长的影子,便于司机及早发现。
②相互垂直的两个平面镜成3个像,相互平行的两个平面镜成无数个像。
5
③一个人要想通过平面镜看到自己的全身像镜子至少是身高的一半
④一个挂钟正对着平面镜,在镜子里看到挂钟指示的时间是
10时45分,如图,则挂钟
实际指示的时间应是( ) 9、作图,完成光路图
完成光路图包括两种方法:光的反射定律 平面镜成像
光的反射定律的标志是法线,平面镜成像的标志像物连线(轴对称,平面镜是对称轴) 完成光路图包括完成入射光线、反射光线、平面镜、法线(光的反射定律)或像物连线(平面镜成像) 附:
图1
图4
图5
6
四、光的折射
1、定义
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。
例如:海市蜃楼的形成、看水中的筷子变弯折了、清晨看太阳时,太阳变扁了、当太阳在地平线以下时,我们就可以看到太阳、繁星闪烁、隔着玻璃看物体、隔着烟雾看人,人影晃动、雨后彩虹等。 2、光的折射定律
三线同面, 法线居中, 空气中角大, 光路可逆
⑪ 折射光线,入射光线和法线在同一平面内。 ⑫ 折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑬ 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。
光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,
属于远法线折射。
光从空气垂直射入(或其他介质射出)
,折射角=反射角=入射角=
0°。
3、光的折射与光的反射的区别 相同点:
①传播方向发生变化。光斜射入另一种物质时,在分界面处传播方向都
发生改变。
②位居法线的同侧。反射光线、折射光线与对应的入射光线都在法线的两侧。
③三线共面。反射光线、折射光线与对应的入射光线和法线都在同一平面内。
④角的大小同时变化。反射角、折射角都随对应的入射角变化而变化,同时 变大或同时变小。
⑤都能成像。光在两种物质分界面处发生反射和折射时都能成像。 ⑥光路可逆。不论反射还是折射光路都时可逆的。 不同点:
①在界面分布不同。反射光线与入射光线在界面的同侧,折射光线与入射光线却在界面的两侧。
②角大小不同。反射角等于入射角,折射角与入射角大小不(一定)相等(成某一函数关系)。
③方向不一定改变。光垂直入射两种物质界面时,反射光线方向改变,光反回原来的物质中。折射光线却进入另一种物质,方向不变。
④物像分布不同。反射时物像在界面的两侧。折射时物像在界面的同侧。
7
⑤物像的大小不同。反射时物像大小相同,折射时物像大小不同。 ⑥光发生反射时不一定发生折射,但光折射同时(一般都)发生反射。 4、应用
从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置高
练习:池水看起来比实际的浅是因为光从水中斜射向空气中时发生折射,折射角大于入射角。
蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的
白云是
由光的反射而形成的虚像 ,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像 。
如图:
渔民在叉鱼时,总是往下叉,这是因为光从水面到空气发生了折射;如果用手电照鱼,应正对着鱼照。某人在水中看岸上的树时,看到的树要比实际的位置高,这是因为光从空气到水面发生了折射,折射光线向靠近法线方向偏折。
判断右图折射光线、反射光线、入射光线、介面、法线、折射角、反射角、入射角、光从什么介质射向介质中?
画出青蛙坐在枯井中看到的范围,再画出下雨后,井中装满水后看到的范围。
五、光的色散
1、白光的组成:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
色光的三原色:红、绿、蓝。 颜料的三原色:红、黄、蓝 2、物体颜色
透明物体的颜色由它能够透过的色光决定,比如红色的玻璃,就是能够透过红光的玻璃,蓝玻璃是能透过蓝光的玻璃...... 能透过所有色光的物体是无色透明的物体,比如水。所有色光都不能透过的物体是不透明体
不透明物体的颜色由它反射的色光决定,比如树叶反射绿光,就显示绿色。如果物体反射所有的色光,就显示白色色。物体吸收所有的色光,就显示黑色。 3、看不见的光:红外线、紫外线
六、凸透镜
1、几个术语
8
主光轴:通过两个球面球心的直线。 光心:(O )即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。
焦点(F ):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦
点。
焦距(
f ):焦点到凸透镜光心的距离。 2、典型光路
3、填表格
4、实验
实验目的:会用简便方法测凸透镜的焦距。
研究凸透镜成像的规律。
实验器材:蜡烛、火柴(打火机)、凸透镜、光屏、光具座
实验过程:
放:在光具座从左右向依次放蜡烛、凸透镜、光屏(注意:凸透镜必须放在中间)。 调:点燃蜡烛。调整蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
注意:不能说成“三心在同一直线上”
。 目的:使烛焰的像能成在光屏的中间。
进行实验:首先把蜡烛放在远大于2倍焦距的地方,在放好透镜,然后移动光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止,观察像的性质,并填入表格。向透镜方向移动蜡烛,继续 9
实验光路图
总结实验:
①物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距时,成虚像;物距大于焦距时,成实像。
②物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,像在 。
③物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像在 ④物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像。
⑤u =f 是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。
⑥二倍焦距点是放大、缩小像的分界点。
⑦物体从二倍焦距以外逐渐移向凸透镜焦点,像在增大,像距也在增大;物体从焦点向
透镜靠近过程中,像变小。
⑧成实像时,物距减小时,像距________,像的大小_________;反之亦反 。
⑨成虚像时, 物距减小时, 像距________,像的大小_________;反之亦反 。
⑩像的移动方向和物体的移动方向_______;和凸透镜移动的方向_______。当成虚像时,
像与物的左右_____,上下______;当成实像时,像与物的左右、上下______。
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实验问题解决
①物点发出的光线一定会聚在像点。如上图
②用物体遮住透镜一部分,观察是否能成完整的实像______,像的亮度有什么变化
______.
③实验中像落在光屏的上(下)方,分析什么原因?如何解决?
原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上
解决:A 、将光屏向上(下)移 B、将凸透镜向下(上)移 C、将蜡烛向上(下)移 ④实验中像落在光屏的左(右)方,分析什么原因?如何解决?
原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一直线上
解决:A 、将光屏向左(右)移 B、将凸透镜向右(左)移 C、将蜡烛向左(右)移 ⑤无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ________
⑥无论怎样移动蜡烛,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ⑦无论怎样移动凸透镜,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ________ 完成实验光路图
应用
① 照相机
(1)原理:____________________________________________
(2)照相机的镜头是一个_____,胶卷相当于_____,被拍摄的景物相当于物体,到镜头
的距离是物距u ,必须大于2f 。
(3)用照相机照完毕业照,在给一个同学照一寸相,这个同学应该怎样动?镜头应该怎
样动?
② 幻灯机:
(1)原理:____________________________________________
(2)幻灯机的镜头是一个_____,胶片相当于物体,银幕相当于光屏;胶片到镜头的距
离是物距
u ,胶片位于镜头的焦点以外稍远的地方(物距稍大于f )倒立放置;银幕到镜头的
距离是像
距v (v>2f),在银幕上得到_____、_____的_____像。
(3)怎样才能使银幕上的像变大?
注意:分析时要搞清楚物距和像距各是哪一段,然后再根据“物近像大远”或“物向
焦点移,像变大且远”的规律去判断。
③ 放大镜
(1)原理:____________________________________________
(2)要观察的物体到放大镜的距离是物距u ,必须小于凸透镜的焦距f ,即物体必须位于
放大镜的焦点以内。
(3)怎样使观察到的像变大?
(4)拿着一个直径比较大的放大镜伸直手臂观看远处的物体,可以看到 的像。
④ 眼睛和眼镜
(1)近视眼 近视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。近视眼如何矫正?
(2)远视眼 远视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。远视眼如何矫正? ⑤ 显微镜
显微镜能观察很微小的物体,镜筒中靠近眼镜一端的叫____,靠近被观察物体一端的叫____;目镜和物镜都是透镜组,相当于____
放大原理:物镜成一个___、____的实像,目镜成一个____、____的虚像。
⑥ 望远镜
望远镜能看清楚远处的物体。也是由物镜和目镜组成,有一种开普勒望远镜,目镜和物镜都是凸透镜。
工作原理:物镜成____、____的实像,目镜成____、____的虚像。
光现象知识点
一、光的直线传播
1、光源
能够发光的物体叫光源。它可分自然光源,如 太阳、萤火虫;,
人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光在均匀介质中沿直线传播
光在同一种介质中沿直线传播是有条件的,就是介质要均匀,才是沿直线传播的,如果介质不均匀光线也会发生弯曲,例如早晨太阳刚刚升起,太阳光到人的眼睛中就不是沿直线传播,因为光传播的介质不是均匀,大气不均匀。 3、光沿直线传播形成的现象
有小孔成像、影子、月食、日食、激光准直、三点一线等。
小孔成像,是倒立的实像,与物体一样。例如夏天树荫下的“光斑”是 形,他实质的太阳的像 4、光线
由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、光速
光在真空中的传播速度最快,近似等于3×108m/s。
光在空气中接近光在真空中的速度,也近似认为3×108m/s。光在水中的速度是真空中光
速的3/4,光在玻璃中的传播速度是是真空中光速的2/3,光在不同介质中的传播速度
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不同,因此不能说光的速度是3×10m/s。
二、光的反射
1、光的反射
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。光射到任何物体的表面都会被反射。(在两种介质的分界面处发生) “一点”、“三线”、“二角”
“一点” 入射点O :光线射到镜面上的点。
入射光线AO “三线”法线:NO
(法线为通过入射点,并垂直于反射面的虚线。) ....
反射光线OB
入射角α:入射光线与法线的夹角 “二角”
反射角β:反射光线与法线的夹角
2、光的反射定律
在探究平面镜成像特点时,发现光射到物体表面都要发生反射。思考:
(1).
反射光线和入射光线有什么位置关系呢?(2).反射角和入射角间大小关系有什么特
1
点呢?
如图所示
(1).用激光手电筒贴着纸板沿某一角度射到O 点,经过平
面镜反射后,沿着另一个方向射出,在纸板上画出入射光线和反射光线的径迹。以ON 为轴,使纸板的右半部向后转动一定角度,看反射光线是否还会在纸板上出现。 在第一幅图中 (“能”“不能”)看到反射光线,第二幅图中 (“能”“不能”)看到反射光线,说明 ,也可以说明 。
(2).改变入射角,重做两次,分别用另外颜色记录光的路径,用量角器量出对应的入射
角和反射角。
观察表格,可以得出什么结论? 从如图所示的实验中,你可以获取哪些物理信息,请写出两条 A.AO 为入射光线;B.OB 为反射光线。 ⑬.总结光的反射定律
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一 平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的 两侧 ;反射角 等于 入射角。此规律即光的反射定律。 可概括为:“三线 共面 ;两线 两侧 ;两角 相等 。”
思考:在光的反射定律中,能不能把“反射角等于入射角”讲成“入射角等于反射角”? 为什么?
3、总结法线特点:
不存在的线,垂直镜面,入射光线与反射光线夹角的平分线,是光的反射定律标志性的线,如果用光的反射作图必须先画法线。
当入射光线垂直射向镜面时,入射角为 ,反射角 。
若保持人射光的传播方向不变,将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线转过多少角度?
4、光路是可逆的
光反射时,光路是可逆的。
甲同学通过平面镜看到乙同学;那么,乙同学能通过平面镜看到甲同学。(“能“、”不能“),因为 。
如右图,如果要使反射光线逆着入射光线EO 反射出去,则∠α 为多少度?
5、镜面反射与漫反射
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⑪分类:人们根据反射面不同,分为镜面反射和漫反射两类。都都遵循光的反射定律。 ⑫定义:
平滑的表面能将平行的入射光线都沿某一相同方向平行反射出去,这就是镜面反射。 粗糙不平的表面将平行入射的光向各个方向反射,这种反射叫做漫反射。
漫反射时,由于反射光线分散,光变弱了,人看物体时就不觉得耀眼了。我们能从各个方向都看到物体,也是由于这一物体表面对光发生漫反射的缘故。 ⑪ 镜面反射:
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行
条件:反射面 平滑。一般水面,玻璃面发生镜面发射。 方向:向一个方向
应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射 ⑫ 漫反射:
定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。 条件:反射面凹凸不平。大部分物体都发生漫反射。 方向:向不同方向
应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 ①雨后夜晚迎月走与背月走有什么不同?
迎月走,亮的是水,暗的是地;背月走,亮的是地,暗的是水。因为水面发生镜面反射,地面发生漫反射。 ②解释“黑板反光”
黑板发生镜面反射,字发生漫反射,黑板发生镜面反射的光线比字发生漫反射的光线强,所以看不清黑板上字。
③我们能从不同的方向看到桌子等本身不发光的物体,是由于光射到物体的表面时,会发生漫反射的缘故。发生这种反射时,每条光线也都遵循光的反射定律。
④用久了的黑板常会因“反光”而看不清上面的字,这是因为射到黑板上的光发生镜面反射的缘故;我们能从不同的方向看清银幕上的图像,是因为射到银幕上的光发生了漫反射的缘故。
⑤在黑暗的房间里,把一块平面镜贴在白色的墙壁上,用手电筒分别正对镜子和墙照射,从旁边看会发现 墙 被照亮了,而 镜子 却显得很暗,这是因为墙发生的是 漫 反射,镜子发生的是镜面反射。
⑥晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电 筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是 亮 的, 平面镜是 暗 的。(填:“亮”、“暗”)
这是因为光照射到镜面和纸面上时,分别发生了镜面反射和漫反射的缘故 6、作图
画出下列经平面镜反射后的光线。
3
根据画出的入射光线和反射光线,确定平面镜的位置。
三、平面镜成像
1、在研究平面镜成像的实验中各器材的作用
直尺的作用是便于比较物与像的________ ______关系; 两段等长的蜡烛是为了比较________ ______关系;
玻璃板的作用 2、实验要求
(1)为便于观察,该实验最好在_______环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);
此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察
到A 蜡烛像的同时.也能观察到____ _ __,巧妙地解决了确定像的位置 和大小的问题,将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 (填“变大”、
“变小”或“不变”) 。如果用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你想个办法看清跳棋的像:___________________。
(2)点燃A 蜡烛,小心地移动B 蜡烛,直到与A 蜡烛的像为止,这时发现像与物的大小_______;进一步观察A 、B 两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板_______.像和物到玻璃板的距离_______.在寻找蜡烛A 的像的位置时,眼睛应该在蜡烛的 (选填“A ”或“B ”) 这一侧观察,移动玻璃板后的蜡烛B ,使它与蜡烛A 在玻璃板中所成的像重合;使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理?________________理由是: _______________________________。 (3)实验中玻璃板要与桌面垂直(或放正),否则不论怎样移动玻璃板像与蜡烛
都不会重合。右图是研究平面镜成像特点的实验装置,A 为玻璃板,B 为点
燃的蜡烛,C 是和B 完全相同但未点燃的蜡烛。我们在玻璃板中看到B 的
像是因光的所形成的虚像。当把C 移到B 的像所在的位置时,无论怎样沿 水平桌面移动蜡烛C 都不能使C 与B 的像完全重合,最有可能的原因是
。眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛C ”实际上是 (选填“光的反射所形成的虚像”、“光的 折射所形成的虚像”或“蜡烛C 本身”
(4)选择蜡烛A 和B 的要求是 (5)如果在图a 中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕,则白纸板上将
(填写“有”
4
或“没有”)蜡烛的像,因为平面镜成的是 像。
(6)把蜡烛B 放到A 蜡烛像的位置上,将会看到图c 所示的现象。这说明
(7)实验选用的玻璃板不能太厚,如果玻璃板太厚,会出现两个像。 3、总结实验结论:
成像特点:正理、等大、虚像
①像、物大小相等
②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物的连线与镜面垂直
④物体在平面镜里所成的像是虚像。
例如:河边水中树的“倒影”的特点 4、实像与虚像
⑪实像是由实际光线会聚而成,实际存在,能在光屏上接收到;虚像是有实际光线的延
长线会聚而成,实际不存在,光屏接不到。 ⑫实像是倒立的,虚像是正立的。 5、平面镜成像原因
光的反射——光的反射定律 6、平面镜作用
成像、 改变光的传播方向
潜望镜看到的是 的像 7、球面镜:
定义:用球面的 内 表面作反射面。
凹面镜性质:凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点;从焦点射向凹镜的反射光是平行光
应 用:太阳灶、手电筒、汽车头灯 定义:用球面的 外 表面做反射面。 凸面镜
性质:凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像 应用:汽车后视镜
8、例题
①汽车司机前的玻璃不是竖直的,而是上方向内倾斜,除了可以减小前进时受到的阻力外,从光学角度考虑这样做的好处是:使车内的物体的像成在司机视线上方,不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部:可以使车前障碍物在路面形成较长的影子,便于司机及早发现。
②相互垂直的两个平面镜成3个像,相互平行的两个平面镜成无数个像。
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③一个人要想通过平面镜看到自己的全身像镜子至少是身高的一半
④一个挂钟正对着平面镜,在镜子里看到挂钟指示的时间是
10时45分,如图,则挂钟
实际指示的时间应是( ) 9、作图,完成光路图
完成光路图包括两种方法:光的反射定律 平面镜成像
光的反射定律的标志是法线,平面镜成像的标志像物连线(轴对称,平面镜是对称轴) 完成光路图包括完成入射光线、反射光线、平面镜、法线(光的反射定律)或像物连线(平面镜成像) 附:
图1
图4
图5
6
四、光的折射
1、定义
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。
例如:海市蜃楼的形成、看水中的筷子变弯折了、清晨看太阳时,太阳变扁了、当太阳在地平线以下时,我们就可以看到太阳、繁星闪烁、隔着玻璃看物体、隔着烟雾看人,人影晃动、雨后彩虹等。 2、光的折射定律
三线同面, 法线居中, 空气中角大, 光路可逆
⑪ 折射光线,入射光线和法线在同一平面内。 ⑫ 折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑬ 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。
光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,
属于远法线折射。
光从空气垂直射入(或其他介质射出)
,折射角=反射角=入射角=
0°。
3、光的折射与光的反射的区别 相同点:
①传播方向发生变化。光斜射入另一种物质时,在分界面处传播方向都
发生改变。
②位居法线的同侧。反射光线、折射光线与对应的入射光线都在法线的两侧。
③三线共面。反射光线、折射光线与对应的入射光线和法线都在同一平面内。
④角的大小同时变化。反射角、折射角都随对应的入射角变化而变化,同时 变大或同时变小。
⑤都能成像。光在两种物质分界面处发生反射和折射时都能成像。 ⑥光路可逆。不论反射还是折射光路都时可逆的。 不同点:
①在界面分布不同。反射光线与入射光线在界面的同侧,折射光线与入射光线却在界面的两侧。
②角大小不同。反射角等于入射角,折射角与入射角大小不(一定)相等(成某一函数关系)。
③方向不一定改变。光垂直入射两种物质界面时,反射光线方向改变,光反回原来的物质中。折射光线却进入另一种物质,方向不变。
④物像分布不同。反射时物像在界面的两侧。折射时物像在界面的同侧。
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⑤物像的大小不同。反射时物像大小相同,折射时物像大小不同。 ⑥光发生反射时不一定发生折射,但光折射同时(一般都)发生反射。 4、应用
从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置高
练习:池水看起来比实际的浅是因为光从水中斜射向空气中时发生折射,折射角大于入射角。
蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的
白云是
由光的反射而形成的虚像 ,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像 。
如图:
渔民在叉鱼时,总是往下叉,这是因为光从水面到空气发生了折射;如果用手电照鱼,应正对着鱼照。某人在水中看岸上的树时,看到的树要比实际的位置高,这是因为光从空气到水面发生了折射,折射光线向靠近法线方向偏折。
判断右图折射光线、反射光线、入射光线、介面、法线、折射角、反射角、入射角、光从什么介质射向介质中?
画出青蛙坐在枯井中看到的范围,再画出下雨后,井中装满水后看到的范围。
五、光的色散
1、白光的组成:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
色光的三原色:红、绿、蓝。 颜料的三原色:红、黄、蓝 2、物体颜色
透明物体的颜色由它能够透过的色光决定,比如红色的玻璃,就是能够透过红光的玻璃,蓝玻璃是能透过蓝光的玻璃...... 能透过所有色光的物体是无色透明的物体,比如水。所有色光都不能透过的物体是不透明体
不透明物体的颜色由它反射的色光决定,比如树叶反射绿光,就显示绿色。如果物体反射所有的色光,就显示白色色。物体吸收所有的色光,就显示黑色。 3、看不见的光:红外线、紫外线
六、凸透镜
1、几个术语
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主光轴:通过两个球面球心的直线。 光心:(O )即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。
焦点(F ):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦
点。
焦距(
f ):焦点到凸透镜光心的距离。 2、典型光路
3、填表格
4、实验
实验目的:会用简便方法测凸透镜的焦距。
研究凸透镜成像的规律。
实验器材:蜡烛、火柴(打火机)、凸透镜、光屏、光具座
实验过程:
放:在光具座从左右向依次放蜡烛、凸透镜、光屏(注意:凸透镜必须放在中间)。 调:点燃蜡烛。调整蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上。
注意:不能说成“三心在同一直线上”
。 目的:使烛焰的像能成在光屏的中间。
进行实验:首先把蜡烛放在远大于2倍焦距的地方,在放好透镜,然后移动光屏,直到光屏上出现最清晰的像为止,观察像的性质,并填入表格。向透镜方向移动蜡烛,继续 9
实验光路图
总结实验:
①物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距时,成虚像;物距大于焦距时,成实像。
②物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,像在 。
③物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像在 ④物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像。
⑤u =f 是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。
⑥二倍焦距点是放大、缩小像的分界点。
⑦物体从二倍焦距以外逐渐移向凸透镜焦点,像在增大,像距也在增大;物体从焦点向
透镜靠近过程中,像变小。
⑧成实像时,物距减小时,像距________,像的大小_________;反之亦反 。
⑨成虚像时, 物距减小时, 像距________,像的大小_________;反之亦反 。
⑩像的移动方向和物体的移动方向_______;和凸透镜移动的方向_______。当成虚像时,
像与物的左右_____,上下______;当成实像时,像与物的左右、上下______。
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实验问题解决
①物点发出的光线一定会聚在像点。如上图
②用物体遮住透镜一部分,观察是否能成完整的实像______,像的亮度有什么变化
______.
③实验中像落在光屏的上(下)方,分析什么原因?如何解决?
原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上
解决:A 、将光屏向上(下)移 B、将凸透镜向下(上)移 C、将蜡烛向上(下)移 ④实验中像落在光屏的左(右)方,分析什么原因?如何解决?
原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一直线上
解决:A 、将光屏向左(右)移 B、将凸透镜向右(左)移 C、将蜡烛向左(右)移 ⑤无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ________
⑥无论怎样移动蜡烛,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ⑦无论怎样移动凸透镜,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像。原因可能是___ ________ 完成实验光路图
应用
① 照相机
(1)原理:____________________________________________
(2)照相机的镜头是一个_____,胶卷相当于_____,被拍摄的景物相当于物体,到镜头
的距离是物距u ,必须大于2f 。
(3)用照相机照完毕业照,在给一个同学照一寸相,这个同学应该怎样动?镜头应该怎
样动?
② 幻灯机:
(1)原理:____________________________________________
(2)幻灯机的镜头是一个_____,胶片相当于物体,银幕相当于光屏;胶片到镜头的距
离是物距
u ,胶片位于镜头的焦点以外稍远的地方(物距稍大于f )倒立放置;银幕到镜头的
距离是像
距v (v>2f),在银幕上得到_____、_____的_____像。
(3)怎样才能使银幕上的像变大?
注意:分析时要搞清楚物距和像距各是哪一段,然后再根据“物近像大远”或“物向
焦点移,像变大且远”的规律去判断。
③ 放大镜
(1)原理:____________________________________________
(2)要观察的物体到放大镜的距离是物距u ,必须小于凸透镜的焦距f ,即物体必须位于
放大镜的焦点以内。
(3)怎样使观察到的像变大?
(4)拿着一个直径比较大的放大镜伸直手臂观看远处的物体,可以看到 的像。
④ 眼睛和眼镜
(1)近视眼 近视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。近视眼如何矫正?
(2)远视眼 远视眼只能看清楚____的物体,看不清楚____的物体。远视眼如何矫正? ⑤ 显微镜
显微镜能观察很微小的物体,镜筒中靠近眼镜一端的叫____,靠近被观察物体一端的叫____;目镜和物镜都是透镜组,相当于____
放大原理:物镜成一个___、____的实像,目镜成一个____、____的虚像。
⑥ 望远镜
望远镜能看清楚远处的物体。也是由物镜和目镜组成,有一种开普勒望远镜,目镜和物镜都是凸透镜。
工作原理:物镜成____、____的实像,目镜成____、____的虚像。