人教版初中物理知識點總結(jié)光學(xué)

1、光現(xiàn)象一、 光的直線傳播1.光現(xiàn)象：包括光的直線傳播、光的反射和光的折射。2.光源：能夠發(fā)光的物體叫做光源。光源按形成原因分，可以分為自然光源和人造光源。例如，自然光源有太陽、螢火蟲等，人造光源有如蠟燭、霓虹燈、白熾燈等。月亮不是光源，月亮本身不發(fā)光，只是反射太陽的光。3.光的直線傳播：光在真空中或均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，光的傳播不需要介質(zhì)。光沿直線傳播的現(xiàn)象： 小孔成像（其光路圖見圖 2-1） 、井底之蛙、影子、日食、月食、一葉障目。光沿直線傳播的應(yīng)用： 射擊、激光準直。影子的形成：光在 傳播過程中，遇到 不透明 的物體，在物體的后面形成 黑色區(qū)域即影子。日食月食的形成：當 地球 在中間時

2、可形成月食。如圖：在月球后1 的位置可看到 日全食，在 2 的位置看到日偏食，在 3 的位置看到日環(huán)食。 小孔成像：小孔成像實驗早在 墨經(jīng)中就有記載小孔成像成 倒立的實像，其像的形狀與孔的形狀無 關(guān)。4.光線：用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向的直線。光線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.顯示光路的方法： 讓光線通過煙霧。 讓光線通過加牛奶的水。 讓光線沿著某一物體的表面射出。6.光速：(1)光在真空中速度 c=3108m/s=3105km/s；光在空氣中速度約為 3108m/s。光在水中速度為真空中光速的 3/4，在玻璃中速度為真空中速度

3、的2/3 。(2)光年是長度的單位， 1光年表示光在 1 年時間所走的路程， 1光年=9.461012km。注意：光年不是時間的單位。二、光的反射1.反射：光在兩種物質(zhì)的交界面處會發(fā)生反射。我們能夠看見不發(fā)光的物體，是因為物體反射的光進入了我們的眼睛。2.探究實驗：探究光的反射規(guī)律1 2 3 【設(shè)計實驗】把一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板enf 豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線 on 垂直于鏡面，如圖 2-2 所示。一束光貼著紙板沿著某一個角度射到o 點，經(jīng)平面鏡的反射，沿另一個方向射出，在紙板上用筆描出入射光 eo 和反射光 of 的徑跡。改變光束的入射方向， 重做一次。換另一種顏色的

4、筆，記錄光的徑跡。取下紙板，用量角器測量 no兩側(cè)的角 i 和 r?！緦嶒灡砀瘛拷?i角 r第一次第二次第三次【實驗現(xiàn)象和結(jié)論】在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和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（ir） 。【注意】 把紙板 nof 向前或向后折，將看不到反射光線，這說明反射光線、入射光線在同一個平面內(nèi)。 如果讓光逆著反射光線的方向射到鏡面，那么，它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。3.光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和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（簡記為：三線

5、共面、兩線分居、兩角相等）。如圖 2-3，垂直于鏡面的直線 on 叫做法線；入射光線與法線的夾角i 叫做入射角；反射光線與法線的夾角 r 叫做反射角。4.光的反射的兩種類型：漫反射和鏡面反射。漫反射：凹凸不平的表面把光線向著四面八方反射，這種反射叫做漫反射。我們能從各個角度看到一個不發(fā)光的物體，是因為光在該物體表面發(fā)生漫反射。鏡面反射：光滑鏡面的反射叫做鏡面反射。這兩種反射都遵循光的反射定律。5.如果想在平面鏡內(nèi)看到全身像，鏡子高度至少為身高的一半。6.畫反射光線或入射光線完成光路圖的方法：畫反射光線或入射光線完成光路圖的依據(jù)是光的反射定律。當繪制完成的時候，圖中必須包含以下元素：平面鏡、入射

6、光線、反射光線（標好箭頭）、入射角和反射角相等的標志（如果給出角度，還要標好角度） 、法線（虛線）和垂直標志。已知平面鏡、入（反）射光線、入（反）射角時，先過入（反）射點作法線。然后在法線的另一側(cè)量出與入（反）射角相等的角，作出反（入）射光線。最后將其他元素補全。已知入射光線、反射光線時，先作兩線交角的角平分線，作為法線。然后過兩線交點作垂直于法線的平面鏡。最后將其他元素補全。1、定義：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面 時，一部分光被 反射回原來 介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。2、反射定律：三線同面 , 法線居中, 兩角相等, 光路可逆 .即: 反射光線與入射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分

7、居于法線的兩側(cè) ，反射角等于入射角 。光的反射過程中光路是 可逆的 。3、分類： 鏡面反射：定義：射到物面上的平行光反射后 仍然平行入射光線e n f o i r 反射光線圖 2-3 條件：反射面平滑。應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面，特別亮。黑板“反光”等，都是因為發(fā)生了鏡面反射 漫反射：定義：射到物面上的平行光反射后 向著不同的方向，每條光線遵守光的 反射定律。條件：反射面 凹凸不平。應(yīng)用：能從各個方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。練習：請各舉一例說明光的反射作用對人們生活、生產(chǎn)的利與弊。有利：生活中用平面鏡觀察面容；我們能看到的大多數(shù)物體是由于物體反射光進入我們眼睛

8、。有弊：黑板反光；城市高大的樓房的玻璃幕墻、釉面磚墻反光造成光污染。把桌子放在教室中間，我們從各個方向能看到它原因是：光在桌子上發(fā)生了漫反射。4、面鏡：平面鏡：成像特點：等大 , 等距,垂直, 虛像像、物 大小相等像、物到鏡面的 距離相等。像、物的連線 與鏡面垂直物體在平面鏡里所成的像是虛像。成像原理：光的反射定理作用：成像、 改變光路實像和虛像：實像： 實際光線會聚點所成的像虛像：反射光線反向延長線的會聚點所成的像球面鏡：定義：用球面的 內(nèi) 表面作反射面。性質(zhì)：凹鏡能把射向它的平行光線會聚在一點 ；從焦點射向凹鏡的反射光是 平行光應(yīng) 用：太陽灶、手電筒、汽車頭燈定義：用球面的 外 表面做反射

9、面。性質(zhì)：凸鏡對光線起 發(fā)散作用。凸鏡所成的象是 縮小的虛像凹面鏡凸面鏡應(yīng)用：汽車后視鏡練習：在研究平面鏡成像特點時，我們常用平板玻璃、直尺、蠟燭進行實驗，其中選用兩根相同蠟燭的目的是： 便于確定成像的位置和比較像和物的大小。 汽車司機前的玻璃不是豎直的，而是上方向內(nèi)傾斜，除了可以減小前進時受到的阻力外，從光學(xué)角度考慮這樣做的好處是： 使車內(nèi)的物體的像成在司機視線上方，不影響司機看路面。汽車頭燈安裝在車頭下部： 可以使車前障礙物在路面形成較長的影子，便于司機及早發(fā)現(xiàn)。三、顏色及看不見的光1、 白光的組成 :紅, 橙, 黃, 綠,藍, 靛, 紫. 光的色散：太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫

10、等色光的現(xiàn)象。色光的三原色：紅、綠、藍；顏料的三原色是：紅、黃、藍。光照到物體表面上時，有一部分光被物體反射，一部分光被吸收，如果物體是透明的，還有一部分光會透過它。不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。透明物體的顏色是由它透過的色光決定的。2、 看不見的光 : 紅外線：太陽光色散區(qū)域中，紅光外側(cè)的不可見光叫做紅外線。紅外線能使被照射的物體發(fā)熱（如太陽的熱就是以紅外線傳送到地球上的） ，具有熱效應(yīng)所有物體都在不停的向外輻射紅外線。應(yīng)用：紅外探測器紅外照相機紅外夜視儀追蹤導(dǎo)彈紫外線：太陽光色散區(qū)域中，紫光外側(cè)的不可見光叫做紫外線。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，另外還可以滅菌 。應(yīng)用：驗鈔機紫外線殺菌

11、。四、光的折射1、 定義： 光從一種介質(zhì) 斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化 ； 這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。2、光的折射定律：三線同面 ,法線居中, 空氣中角大 , 光路可逆折射光線，入射光線和法線在同一平面內(nèi)。折射光線和入射光線分居與 法線兩側(cè)。光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角 小于入射角，屬于 近法線折射。光從水中或其他介質(zhì) 斜射入空氣中時，折射角大于入射角，屬于遠法線折射。光從空氣垂直射入（或其他介質(zhì)射出），折射角=入射角= 0 度。3、應(yīng)用：從空氣看水中的物體， 或從水中看空氣中的物體看到的是物體的 虛像，看到的位置比實際位置 高練習：池水看起來比實際的淺 是因為光從 水中

12、斜射向 空氣中時發(fā)生折射，折射角大于入射角。藍天白云在湖中形成倒影， 水中魚兒在“云中”自由穿行。這里我們看到的水中的白云是由光的反射 而形成的 虛像 ，看到的魚兒是由是由 光的折射 而形成的 虛像。五、透鏡1、 名詞：薄透鏡：透鏡的厚度 遠小于球面的半徑。主光軸：通過 兩個球面 球心的直線。光心： （o）即薄透鏡的中心。性質(zhì)：通過光心的光線 傳播方向不改變 。焦點（f） ：凸透鏡能使 跟主光軸平行的光線 會聚在主光軸上的一點 ，這個點叫焦點。焦距（f ） ：焦點到凸透鏡 光心的距離。2、 典型光路 3 、填表：六、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用1、實驗：實驗時點燃蠟燭， 使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大

13、致在同一高度， 目的是：使燭焰的像成在光屏中央。若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蠟燭在焦點以內(nèi)；燭焰在焦點上燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。2、實驗結(jié)論： （凸透鏡成像規(guī)律）f分虛實,2f 大小, 實倒虛正 , (一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小，像的移動方向與物體相同)具體見下表 : 物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實u2f 倒立縮小實像fv2f 照相機fu2f 幻燈機uu 放大鏡、對規(guī)律的進一步認識：uf 是成實像和虛像，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點。u2f 是像放大

14、和縮小的分界點名稱又名眼鏡實物形狀光學(xué)符號性質(zhì)凸透鏡會聚透鏡老花鏡對光線有會聚作用凹透鏡發(fā)散透鏡近視鏡對光線有發(fā)散作用f f f f 當像距大于物距時成 放大的實像（或虛像） ，當像距小于物距時成 倒立縮小的實 像。成實像時：成虛像時：七、眼睛和眼鏡1、成像原理:人的眼睛像一架神奇的照相機，晶狀體相當于照相機的鏡頭（凸透鏡） ，視網(wǎng)膜相當于照相機內(nèi)的膠片。從物體發(fā)出的光線經(jīng)過晶狀體等一個綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上行成倒立，縮小的實像，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細胞受到光的刺激，把這個信號傳輸給大腦，人就可以看到這個物體了。3、 近視及遠視的矯正 : 近視眼：成像于視網(wǎng)膜之前，看不清遠處的景物，用凹透鏡矯正。遠視眼：成像于視網(wǎng)膜之后，看不清近處的景物，用凸透鏡矯正。八、顯微鏡和望遠鏡1、顯微鏡 : 顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當于一個凸透鏡，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后成一個放大的實像，道理就像投影儀的鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個普通的放大鏡，把這個像再放大一次。經(jīng)過這兩次放大