第二章:光现象
1、光源:能够发光的物体叫光源
2、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播。 光的直线传播 3、应用及其现象:影子,日食,月食,小孔成像。 4、光速:光在真空中的速度3?108m/s
(1)、基本概念:一点,两角,三线
1、反射定律: ①、三线共面 ②、两线分居 (2)、光的反射定律 ③、反射角等于入射角 镜面反射 ④、光路可逆
光的反射定律 2、分类
漫反射
① 像、物大小相等
② 像、物到镜面的距离相等 (1)平面镜 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
3、面镜
(2)球面镜:凸面镜,凹面镜。
(1)、三线共面
(2)、两线分居
(3)、光从空气中进入水中(其他透明介质)时,折射
角小于入射角 1、折射规律
(4)、光从水中(其他透明介质)进入空气中时,折射
角大于入射角
光的折射 (5)、折射现象中,光路可逆 (6)、光垂直射向界面的时候,传播方向不变
2、应用:
1、白光的组成:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 色光的三原色:红、绿、蓝。 光的色散及看不见的光
2、看不见的光:红外线,紫外线。
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一、光的传播
1.光源:能够发光的物体叫光源。
月亮本身不会发光,它不是光源。
分类:自然光源,如太阳、萤火虫;
人造光源,如篝火、蜡烛、油灯、电灯。
2.规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。 3.光的直线传播的应用及现象:
①激光准直。 ②日食月食的形成 ③射击时瞄准目标。 ④小孔成像。(小孔成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。)
⑤影子的形成。(光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即
影子。)
⑥排纵队看齐。 ⑦木匠检查木条刨得直不直。
4.光速:在我们的计算中,真空或空气中的光速取为3?108m/s。光在水中速度为真空中光
速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3。
与声速相反,光在真空中传播的速度最快。一般情况下,v气>v液>v固。
二、光的反射
1.光的反射:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫
光的反射。
光射到任何物体表面上都会发生反射。
2.反射定律:三线同面,法线居中,两角相等。即:反射光线、入射光线和法线在同一平
面上;反射光线、入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角。
3.光路可逆:在光的反射现象中,光路是可逆的。 4.我们为什么可以看见物体?
因为光进入我们的眼睛。分为两种情况:
(1)物体本身发光(光源),发出的光直接射入我们的眼睛;
(2)物体本身不发光,是由于物体表面反射其它光源发出的光,进入我们的眼睛。
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5.镜面反射和漫反射
⑴镜面反射:射到物面上的平行光反射后仍然平行。 条件:反射面平滑。
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。 ⑵漫反射:射到物面上的平行光反射后向着四面八方。 条件:反射面凹凸不平
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。(把桌子放在教室中间,我们从各个方向能看到它原因是:光在桌子上发生了漫反射。) 镜面反射和漫反射的每条光线都遵守光的反射定律。 ☆ 请各举一例说明光的反射作用对人们生活的利与弊。
有利:生活中用平面镜观察面容;我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。 有弊:黑板反光;城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。
三、平面镜成像
1.平面镜成像特点:等大,等距,垂直,虚像。即: 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。(实像:实际光线会聚点所成的像。虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像。) 平面镜成像原理:光的反射定律。 平面镜的作用:成像 改变光路。
2.球面镜:
1)用球面的外表面作反射面的面镜叫凸面镜。 凸面镜性质:凸面镜对光线起发散作用。 (凸镜所成的象是缩小的虚像。)
凸面镜应用:汽车后视镜,街头拐弯处扩大视野。 2)用球面的内表面作反射面的面镜叫凹面镜。
凹面镜对光线起会聚作用。从焦点射向凹面镜的反射光是平行光。
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凹面镜应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯。
☆ 牙医内窥镜是平面镜;五官科医生的额镜是凹面镜。
☆ 在研究平面镜成像特点时,我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验。选用两根相同蜡烛的目的是:便于确定成像的位置和比较像和物的大小。选用平板玻璃而不用平面镜的目的是:平板玻璃是半透明的,便于看到蜡烛的像。
四、光的折射
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折;这种现象叫光的折射现象。
2.光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大。即: ⑴折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 ⑵折射光线、入射光线分居法线两侧。
⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射光线向法线方向偏折。 光从一种介质斜射入另一种介质时,速度越大,光线在里面与法线的夹角越大。光在真空中传播速度最大,光线在里面的夹角最大。 ɑ气体﹥ɑ液体﹥ɑ固体
(光从一种介质斜射入另一种介质时,密度越小,光线在里面与法线的夹角越大。真空密度最小,光线在里面的夹角最大。)
光从空气垂直射入水中或其他介质,传播方向不变(折射角=入射角=0度)。 3.光路可逆:在光的折射现象中,光路是可逆的。
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都是物体的虚像,看到的位置都比实际位置高。
☆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,看到的鱼儿是由光的折射而形成的虚像。
五、光的色散
1.色散:一束太阳光通过玻璃三棱镜后,被分解成七种色光的现象,叫做色散。 白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫。
2.一束太阳光照在红玻璃上,只透过红光,吸收其它颜色的光;一束太阳光照在红纸板上只反
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射红光,吸收其它颜色的光. 一束太阳光照在蓝玻璃上,只透过蓝光,吸收其它颜色的光;一束太阳光照在蓝纸板上只反射蓝光,吸收其它颜色的光.这说明: 透明的物体只透过与它颜色相同的色光,吸收其它颜色的光; 不透明的物体只反射与它颜色相同的色光,吸收其它颜色的光.
也就是说:透明物体的颜色由通过它的色光决定 ( 物体通过什么色光,它就是什么颜色); 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.( 物体反射什么颜色,它就是什么颜色) 3.色光的三原色:红,绿,蓝。等比例混合后为白色光。 颜料的三原色:品红,黄,青。等比例混合后为黑色。
☆绿光照在绿色的菠菜上,菠菜呈绿色;照在白纸上,白纸呈绿色;照在红纸上,红纸呈黑色。
☆白纸上印有黑字,每个人都看得特别清楚。是因为白光照在试卷上,白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光。
☆如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色;如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色;如果一个物体能透过所有色光,则该物体是无色透明的。
六、看不见的光
1.光谱:把七色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是光谱。
2.红外线:在光谱中的红光以外存在,人眼不能看见。
红外线热作用强,穿透云雾的能力强,可以用来烘烤、遥控、拍照等。
红外线辐射到物体上,可使被照的物体发热; 一般物体都会向外辐射红外线,物体辐射红外线的本领与物体本身的温度有关,物体温度越高,辐射红外线的本领越强。
红外线夜视仪是根据夜间人的体温比周围草木或建筑物的温度高,人体辐射的红外线比它们强的原理制成的。
3.紫外线:在光谱中的紫光以外存在,人眼不能看见。
紫外线化学作用强,可用来杀菌,促进骨骼生长,应用它的荧光效应还可以进行防伪。 太阳光是天然紫外线的重要来源.适当的紫外线照射有助于合成维生素D,过量的紫外线照射对人体有害。
阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收,不能到达地面。
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