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一、光的传播
1、光源:能够发光的物体,可分为
(1)自然光源如:太阳,萤火虫
(2)人造光源如:蜡烛,电灯
2、光的传播:
(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折
(2)直线传播现象
①影子的形成:日食、月食、无影灯
②小孔成像:倒立、实像
3、光的传播速度:
(1)×108
(2)光在水中的传播速度是真空中的3/4
(3)光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3
4、光线
光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)
5、常识性问题
太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。
光的三原色是:红、绿、蓝颜料的三原色是:红、黄、蓝。
二、光的反射
1、光的反射
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。
光的反射定律:
反射光线与入射光线、法线在同一平面上
反射光线和入射光线分居在法线的两侧
反射角等于入射角
理解:
(1)由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头
(2)发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中
(3)反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度
两种反射现象
(1)镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线
(2)漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线
注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律
在光的反射中光路可逆
2、平面镜成像
平面镜对光的作用
(1)成像(2)改变光的传播方向
平面镜成像的特点
(1)成的像是正立的虚像
(2)像和物的大小相等
(3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等
理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形,像与物体的连线与镜面垂直
平面镜里成的像和物体左右倒置
实像与虚像的区别
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。
平面镜的应用
(1)水中的倒影(2)平面镜成像(3)潜望镜
三、光的折射
1、光的折射
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
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时:
折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;
折射角小于入射角;
入射角增大时,折射角也随着增大;
当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面(2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透镜及分类
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚
凹透镜:边缘厚,中央薄
概念
主光轴:通过两个球心的直线
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
透镜对光的作用
凸透镜:对光起会聚作用(如图)凹透镜:对光起发散作用(如图)
7、凸透镜成像规律
物距(u)
像距(v)
像的性质
应用
大小
倒立
虚实
无限远
u=f
极小
光斑
测f
u>2f
f<v<2f
缩小
倒立
实像
照相机
u=2f
v>2f
等大
倒立
实像
u+v最小
f=(u+v)/4(测f)
f<u<2f
v>2f
放大
倒立
实像
幻灯机
u=f
无限远
平行光源
测f
u>f
同侧
放大
正立
虚像
放大镜
U>2F时,在光屏上可得到倒立,缩小的实像
U=2F时,在光屏上可得到倒立,等大的实像
F<u<2F时,在光屏上可得到倒立,放大的实像
U<F时,可透过凸透镜看到正立,放大的虚像
公式
u是物距v是像距f是焦距
应用
幻灯片:为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
照相机:照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
光的色散
光的色散
太阳光经三棱镜折射后,在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的色光带,这种现象叫做光的色散。三棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。该实验证明了:白光不是单一色光,而是由许多种色光混合而成的。
色光的混合和颜料的混合
色光的三原色:红、绿、蓝。等比例混合后为白色
颜料的三原色:红、黄、蓝。等比例混合后为黑色。
(2)没有黑光的存在,白颜料也不能由其他颜料调配出来。
物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
(2)不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
(3)白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。
早晨和傍晚的太阳为什么是红色的?
太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫其中颜色的单色组成。如果射入人眼的光少了几种,我们感觉到的光的颜色就是由剩下的那几种光混合而成的颜色。
地球的大气层厚达几十千米,大气中漂浮着无数的尘埃、小水滴以及各种气体分子,阳光穿过大气层时,黄、绿、蓝、靛、紫等单色光在碰到大气层中的尘埃和小水滴时容易被散射开,而红色、橙色光则不容易散射掉。太阳升起或落下时,太阳光斜射入大气层后再斜射到地面,太阳光中的黄、绿、蓝、靛、紫等单色光几乎都被散射掉了,所以看上去太阳光是红色的了。
光谱
太阳光通过棱镜时分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光,这七种颜色按这个顺序排列起来就是光谱。
红外线
(1)红外线位于红光之外,人眼看不到。
(2)红外线的功能
①一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。物体辐射红外线的同时,也在吸收红外线;
②红外线的主要特性——热作用强;
③红外线穿透云雾的能力较强;
④红外线具有可见光一样的特征,沿着直线传播,被物体反射。应用于加热物品、取暖、摇控、探测、夜视。
紫外线
(1)紫外线在光谱位于紫光之外,人眼看不见。
(2)紫外线的功能
①紫外线的主要特征是化学作用强;
②紫外线的生理作用强,能杀菌、促进人体合成维生素D、照射过量的紫外线对人体有害;
③利用紫外线的荧光效应可以用来进行防伪,鉴别古画等。
(3)紫外线的来源
①炽热物体发出的光中都有紫外线;
②地球上的天然紫外线来自于太阳光,大气层上部的臭氧层阻挡了大量的紫外线进入地球表面。
光的散射
(1)光是一种波,不同颜色的光的波长不同。光具有能量,就像水波能推翻渔船一样。
(2)大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。