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文檔簡介
1、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用光學(xué)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)整理一、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:光在真空中或同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,光的傳播不需要介質(zhì)。大氣層是不均勻的,當(dāng)光從大氣層外射到地面時(shí),光線發(fā)了了彎折(海市蜃樓、早晨看到太陽時(shí),太陽還在地平線以下、星星的閃爍等)光沿直線傳播的現(xiàn)象:小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一葉障目。光沿直線傳播的應(yīng)用: 激光準(zhǔn)直 .
2、 排直隊(duì)要向前看齊 . 打靶瞄準(zhǔn)影的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,由于光是沿直線傳播的,所以在不透光的物體后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是影。日食月食的形成日食的成因: 當(dāng)月球運(yùn)行到太陽和地球中間時(shí), 并且三球在一條直線上, 太陽光沿直線傳播過程中,被不透明的月球擋住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食 .月食的成因: 當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽和月球中間時(shí), 太陽光被不透明的地球擋住, 地球的影落在月球上,就形成了月食 .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。文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用 小孔成像:小孔成像實(shí)驗(yàn)早在墨經(jīng)中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)
3、像,其像的形狀與孔的形狀無 關(guān)。像可能放大,也可能宿小。用一個(gè)帶有小孔的板遮擋在屏幕與物之間,屏幕上就會(huì)形成物的倒像,我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像。 前后移動(dòng)中間的板, 像的大小也會(huì)隨之發(fā)生變化。這種現(xiàn)象反映了光沿直線傳播的性質(zhì)。小孔成像原理: 光在同一均勻介質(zhì)中,不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播根據(jù)光的直線傳播規(guī)律證明像長和物長之比等于像和物分別距小孔屏的距離之比。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。 (光線是假想的,實(shí)際并不存在)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、光速:光在不同物質(zhì)中傳播的速度一般不同,真空中最快.
4、(1) 光在真空中速度 C=3× 108m/s=3×105km/s;光在空氣中速度約為 3×108m/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的 2/3 。雷聲和閃電在同時(shí)同地發(fā)生, 但我們總是先看到閃電后聽到雷聲,這說明什么問題?這表明光的傳播速度比聲音快.(2) 光年是長度的單位, 1 光年表示光在 1 年時(shí)間所走的路程, 1 光年 3×108米/ 秒× 365×24×3600 秒 9.46 × 1015 米注意:光年不是時(shí)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(huì)發(fā)生
5、反射。我們能夠看見不發(fā)光的物體,是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。任何物體的表面都會(huì)發(fā)生反射。2. 探究實(shí)驗(yàn):探究光的反射規(guī)律【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】把一個(gè)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(gè)角度射到 O點(diǎn),經(jīng)平面鏡的反射,沿另一個(gè)方向文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用射出,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?shí)驗(yàn)
6、表格】角 i角 r第一次第二次第三次【實(shí)驗(yàn)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(gè)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( i r )。【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(gè)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(huì)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(gè)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,反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小,當(dāng)入射角為零時(shí),反射角也變?yōu)榱愣?。(簡記?/p>
7、:三線共面、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。這兩種反射都遵循光的反射定律。 鏡面反射:定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行。 即入射光線平行,反射光線也平行,其他方向沒有反射光。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?yàn)榘l(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(gè)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
8、漫反射的緣故。練習(xí): 請各舉一例說明光的反射作用對(duì)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(jìn)入我們眼睛。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文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用染。把桌子放在教室中間,我們從各個(gè)方向能看到它原因是 :光在桌子上發(fā)生了漫反射。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(dāng)繪制完成的時(shí)候,圖中必須包含以下元素:平面鏡、入射光線、反射光線(標(biāo)好箭頭)、入射角和反射角相等的標(biāo)志 (如果給出角度,還要
9、標(biāo)好角度)、法線(虛線)和垂直標(biāo)志。已知平面鏡、入(反)射光線、入(反)射角時(shí),先過入(反)射點(diǎn)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(bǔ)全。已知入射光線、反射光線時(shí),先作兩線交角的角平分線,作為法線。然后過兩線交點(diǎn)作垂直于法線的平面鏡。最后將其他元素補(bǔ)全。7、面鏡:平面鏡:成像特點(diǎn):正立,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(shí)像和虛像:實(shí)像:實(shí)際光線會(huì)聚點(diǎn)所成的像,可以用屏接到,也可以用眼睛看到。虛像:反射光線或折射
10、光線反向延長線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像, 只能用眼睛看到,不能用屏接到。平面鏡的應(yīng)用:水中的倒影;平面鏡成像;潛望鏡。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(huì)聚在一點(diǎn);從焦點(diǎn)射向凹鏡的反射光是平行光應(yīng) 用:太陽灶、手電筒反射面、汽車頭燈,天文望遠(yuǎn)鏡。定義:用球面的外 表面做反射面。性質(zhì):凸鏡對(duì)光線起發(fā)散作用。凸鏡所成的象是縮小的虛像應(yīng)用:汽車后視鏡,路面拐彎處的反光鏡。練習(xí):在研究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí),我們常用平板玻璃、直尺、蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(jī)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(jìn)
11、時(shí)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(jī)視線上方,不影響司機(jī)看路面。汽車頭燈安裝在車頭下部:可以使車前障文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用礙物在路面形成較長的影子,便于司機(jī)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(lán), 靛, 紫. 白色光不是單色光。單色光:不能再分解的色光復(fù)色光:由其他色光混合而成的色光( 1) 光的色散:太陽光用三棱鏡可以分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光的現(xiàn)象。雨后的彩虹就是光的色散現(xiàn)象。(2) 色光的三原色:紅、綠、藍(lán); ( 三種色光按照不同比例混合可以產(chǎn)生各種顏色的光)顏料的三原色是:紅、黃、藍(lán)。顏料的混合原理是: 兩種
12、顏料混合色是它們都能反射的色光, 其余的色光都被這兩種顏料吸收掉了 . 色光的混合原理是:兩種色光混合后使眼睛感覺到了另一種顏色 .彩色電視機(jī)里的各種顏色是怎樣產(chǎn)生的呢?通過用放大鏡觀察,就可以發(fā)現(xiàn),電視機(jī)屏幕上顯現(xiàn)出畫面的豐富多彩的顏色,都是由紅、綠、藍(lán)三色光條合成的 .光照到物體表面上時(shí), 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(huì)透過它。不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的,反射什么顏色的光,就呈現(xiàn)什么顏色。透明物體的顏色是由它透過的色光決定的,通過什么顏色的光,就呈現(xiàn)什么顏色。2、看不見的光( 1)光譜:把光按紅 , 橙 , 黃 , 綠 , 藍(lán) , 靛
13、 , 紫的順序排列起來,就是光譜( 2)紅外線:太陽光色散區(qū)域(光譜)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。( 3)應(yīng)用:紅外探測器紅外照相機(jī)紅外夜視儀追蹤導(dǎo)彈、遙控(4) 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 。(5) 應(yīng)用:驗(yàn)鈔機(jī)紫外線殺菌。特點(diǎn):促進(jìn)鈣質(zhì)吸收、殺死微生物、熒光物質(zhì)發(fā)熒光。(6) 霧燈用黃光的理由:不易被空氣散射,人眼對(duì)黃光敏感。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(shí),傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化;這種
14、現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。理解:光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處,只是反射光返回原介質(zhì)中, 而折射光則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中, 由于光在在兩種不同的物質(zhì)里傳播速度不同,故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化,這就是光的折射。注意:在兩種介質(zhì)的交界處,既發(fā)生折射,同時(shí)也發(fā)生反射文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用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(shí),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(shí),折射角大于入射角, 屬于遠(yuǎn)法線折射。光從空氣垂直射入(或其他介
15、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(shí)際位置高練習(xí):池水看起來比實(shí)際的 淺 是因?yàn)楣鈴?水中斜射向 空氣中時(shí)發(fā)生折射,折射角大于入射角。藍(lán)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、名詞透鏡:透明物質(zhì)制成(一般是玻璃) ,至少有一個(gè)表面是球面的一部分,且透鏡厚度遠(yuǎn)比其球面半徑小的多。分類:凸透鏡:邊緣薄,中央厚凹透鏡:邊緣厚,中央薄主光軸:通過兩個(gè)球面球心的直線。光心:(O)即薄透鏡的
16、中心。性質(zhì):通過光心的光線傳播方向不改變。焦點(diǎn)(F):凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)。虛焦點(diǎn):跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散, 發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點(diǎn), 這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn), 所以叫虛焦點(diǎn)。焦距( f ):焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。2、透鏡及對(duì)光線的作用文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用3 、填表:六、凸透鏡成名又眼實(shí)物光學(xué)性質(zhì)像規(guī)律及其應(yīng)稱名鏡形狀符號(hào)用1、實(shí)驗(yàn):實(shí)凸會(huì)老驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭,使?fàn)T焰、聚對(duì)光線有凸透鏡、光屏透花的中心大致透會(huì)聚作用在同一高度,鏡鏡目的是:使?fàn)T鏡焰的像成在光屏中央。凹發(fā)近若在實(shí)驗(yàn)時(shí),散對(duì)光線有無論怎樣移動(dòng)透視光屏,在光屏透發(fā)散作
17、用都得不到像,鏡鏡可能得原因鏡有:蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi);燭焰在焦點(diǎn)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(yuǎn)的地方,光具座的光屏無法移到該位置。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(凸透鏡成像規(guī)律)F 分虛實(shí) ,2f 大小 , 實(shí)倒虛正 , ( 一倍焦距分虛實(shí),兩倍焦距分大小,像的移動(dòng)方向與物體相同 )3、凸透鏡成像規(guī)律物距 u像距 v成像性質(zhì)物像位置應(yīng)用uv=f縮小為一極小亮點(diǎn)異側(cè)測焦距 fu>2f2f>v>f倒立、縮小的實(shí)像異側(cè)照相機(jī)文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用u=2fv=2f倒立、等大的實(shí)像異側(cè)實(shí)像大小的分界點(diǎn)2f>u>fv>2f倒立、放大的實(shí)像異側(cè)投
18、影儀、幻燈機(jī)u=fv不成像/成像虛實(shí)的分界點(diǎn)u<f/正立,放大的虛像同側(cè)放大鏡通過上述表格,可總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律有(常用):( 2)像距越大,成像也越大(類似于小孔成像)( 3)成實(shí)像時(shí)物距 u 與像距 v 誰更大,則它對(duì)應(yīng)的物(像)也大( 4)物像總沿同方向移動(dòng)成實(shí)像時(shí)(異側(cè)): u, v成虛像時(shí)(同側(cè)): u,v應(yīng)用:放大鏡(成更大的像)適當(dāng)遠(yuǎn)離報(bào)紙( 5)物距 u=f 時(shí),為成像最大點(diǎn)物體越靠近焦點(diǎn),成像越大( 6)成實(shí)像時(shí),物距 u 與像距 v 之和 uv4f (當(dāng) u=v=2f 時(shí),取等號(hào))4、對(duì)規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí): u f 是成實(shí)像和虛像,正立像和倒立像,像物同側(cè)和異側(cè)的分
19、界點(diǎn)。 u 2f 是像放大和縮小的分界點(diǎn)當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像(或虛像) ,當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。成實(shí)像時(shí):成虛像時(shí):5、凸透鏡成像規(guī)律口決記憶法口決一:“一焦分虛實(shí),二焦分大??;虛像同側(cè)正;實(shí)像異側(cè)倒,物運(yùn)像變小”口決二:三物距、三界限,成像隨著物距變;物遠(yuǎn)實(shí)像小而近,物近實(shí)像大而遠(yuǎn)。如果物放焦點(diǎn)內(nèi),正立放大虛像現(xiàn);文案大全標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用幻燈放像像好大,物處一焦二焦間;相機(jī)縮你小不點(diǎn),物處二倍焦距遠(yuǎn)??跊Q三:凸透鏡,本領(lǐng)大,照相、幻燈和放大;二倍焦外倒實(shí)小,二倍焦內(nèi)倒實(shí)大;若是物放焦點(diǎn)內(nèi),像物同側(cè)虛像大;一條規(guī)律記在心,物近像遠(yuǎn)像變大。6、為了使幕上的像“正立” (朝上),幻燈片要倒著插。7、照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一
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