高三物理幾何光學(xué)光的直線傳播課件

1、 初中我們學(xué)習(xí)過(guò)光學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課初中我們學(xué)習(xí)過(guò)光學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文思考如下問(wèn)題：文思考如下問(wèn)題：1 1、什么叫光源，生活中有哪些物體是光源？、什么叫光源，生活中有哪些物體是光源？ 自行發(fā)光的物體叫做光源，如太陽(yáng)、電燈、點(diǎn)燃自行發(fā)光的物體叫做光源，如太陽(yáng)、電燈、點(diǎn)燃的蠟燭等等。的蠟燭等等。在同一種均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的在同一種均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的光是沿直線傳播的的嗎？光是沿直線傳播的的嗎？自然界中除了小孔成像，還有很多光現(xiàn)象也證明光是自然界中除了小孔成像，還有很多光現(xiàn)象也證明光是沿直線傳播的。如：沿直線傳播的。如：影影日食日食月食月食 光線是一個(gè)很有用的概念，通過(guò)它，

2、光線是一個(gè)很有用的概念，通過(guò)它，可以借助于幾何光學(xué)的方法研究光的傳可以借助于幾何光學(xué)的方法研究光的傳播，光線這個(gè)概念是一種科學(xué)的抽象，播，光線這個(gè)概念是一種科學(xué)的抽象，用來(lái)表示光的傳播方向，光線并非實(shí)際用來(lái)表示光的傳播方向，光線并非實(shí)際存在的東西，實(shí)際中即便是很窄的一束存在的東西，實(shí)際中即便是很窄的一束光，也必然要有一定的粗細(xì)，不可能得光，也必然要有一定的粗細(xì)，不可能得到象幾何線那樣的光線。到象幾何線那樣的光線。在研究光的傳播方向時(shí)在研究光的傳播方向時(shí)常用到光線的概念常用到光線的概念定義：沿光的傳播方向做一條線，并標(biāo)定義：沿光的傳播方向做一條線，并標(biāo)上箭頭，表示光的傳播方向。上箭頭，表示光的傳

3、播方向。點(diǎn)光源點(diǎn)光源點(diǎn)光源點(diǎn)光源：可忽略自身尺寸的光源，象質(zhì)點(diǎn)、：可忽略自身尺寸的光源，象質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體一樣，是理想化的物理模點(diǎn)電荷、理想氣體一樣，是理想化的物理模型當(dāng)光源的尺寸遠(yuǎn)小于它到觀察點(diǎn)的距離型當(dāng)光源的尺寸遠(yuǎn)小于它到觀察點(diǎn)的距離時(shí)就可看作點(diǎn)光源時(shí)就可看作點(diǎn)光源太陽(yáng)光也可以看做平行光太陽(yáng)光也可以看做平行光光的直線傳播影影1 1、點(diǎn)光源的影、點(diǎn)光源的影 點(diǎn)光源發(fā)出的光，照到不透明的物體上，物點(diǎn)光源發(fā)出的光，照到不透明的物體上，物體向光的表面被照明，在背光面的后方形成一體向光的表面被照明，在背光面的后方形成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域sABAB完全不會(huì)受到光的照射的

4、范圍是完全不會(huì)受到光的照射的范圍是本影本影本影本影證明光沿直線傳播的現(xiàn)象證明光沿直線傳播的現(xiàn)象1、點(diǎn)光源的影：、點(diǎn)光源的影：2 2、較大發(fā)光面的影、較大發(fā)光面的影 光源ABABCD半影半影半影半影本影本影周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一部本影周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一部分光照射的區(qū)域，是分光照射的區(qū)域，是半影。注意：半影。注意：A B之間的半影區(qū)叫之間的半影區(qū)叫偽本影區(qū)偽本影區(qū)。偽偽本影本影 月亮擋住了太陽(yáng)射向地球的光線，在月亮擋住了太陽(yáng)射向地球的光線，在地球上的影子區(qū)域內(nèi)即使在白天也不能地球上的影子區(qū)域內(nèi)即使在白天也不能看見太陽(yáng)，就形成了看見太陽(yáng)，就形成了日食。日食。證明光沿直線傳播的現(xiàn)象

5、證明光沿直線傳播的現(xiàn)象 地球擋住了太陽(yáng)射向月亮的光線，在地地球擋住了太陽(yáng)射向月亮的光線，在地球后方形成一個(gè)大影子區(qū)域，當(dāng)月球處于球后方形成一個(gè)大影子區(qū)域，當(dāng)月球處于這個(gè)區(qū)域時(shí)，太陽(yáng)光不能直接照射到月球這個(gè)區(qū)域時(shí)，太陽(yáng)光不能直接照射到月球上就形成上就形成月食。月食。證明光沿直線傳播的現(xiàn)象證明光沿直線傳播的現(xiàn)象太陽(yáng)太陽(yáng)月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影3 3、日食、日食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影日偏食日偏食日全食日全食3 3、日食、日食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影日偏食日偏食日環(huán)食日環(huán)食3 3、日食、日食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影

6、半影 偽本影偽本影月偏食月偏食4 4、月食、月食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影月全食月全食4 4、月食、月食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影月偏食月偏食4 4、月食、月食太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球月球月球本影本影半影半影 偽本影偽本影4 4、月食、月食 在較暗的屋子里在較暗的屋子里,把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在一塊半把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在一塊半透明的塑料薄膜前面透明的塑料薄膜前面,在它們之間放一塊鉆有小孔的在它們之間放一塊鉆有小孔的紙板紙板,塑料薄膜上就出現(xiàn)燭焰的倒立的像塑料薄膜上就出現(xiàn)燭焰的倒立的像,這種現(xiàn)象叫這種現(xiàn)象叫做小孔成像。做小孔成像。5、小孔成像、小孔成像

7、6、光的速度、光的速度在真空中最快：在真空中最快：c=3108 米米/秒秒在空氣中的速度：約在空氣中的速度：約3108 米米/秒秒光光在水中的速度約是空氣中的在水中的速度約是空氣中的3/4在玻璃中的速度約是空氣中的在玻璃中的速度約是空氣中的2/3 注意：光年是距離單位注意：光年是距離單位, ,它是指它是指光在光在一年的時(shí)間里走過(guò)的距離。一年的時(shí)間里走過(guò)的距離。三、光速三、光速1.光從光源發(fā)出，以有限的速度向外傳播。（光從光源發(fā)出，以有限的速度向外傳播。（17世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)）世紀(jì)才發(fā)現(xiàn)）光在真空中的傳播速度約為光在真空中的傳播速度約為30萬(wàn)千米每秒。萬(wàn)千米每秒。 光速光速 C=3.00108 m/s

8、 2.光速的測(cè)量光速的測(cè)量: 要測(cè)光速，必須利用很大的距離，或者用精巧要測(cè)光速，必須利用很大的距離，或者用精巧 的辦法準(zhǔn)確地測(cè)量出很短的時(shí)間間隔。的辦法準(zhǔn)確地測(cè)量出很短的時(shí)間間隔。1975年國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議：真空中光速的最可靠值年國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議：真空中光速的最可靠值 C=2.99792458 1108 m/s+1607年伽利略的嘗試年伽利略的嘗試1676年羅默用天文觀察法測(cè)光速年羅默用天文觀察法測(cè)光速 C=2.250108 m/s1849年斐索在地面測(cè)光速年斐索在地面測(cè)光速 C=3.153 108 m/s邁克耳遜測(cè)光速邁克耳遜測(cè)光速 C=2.99796 4108 m/s+ 注意：注意：光年是距光年是距離單位離單位, ,它是指它是指光光在一年的在一年的時(shí)間里走時(shí)間里走過(guò)的距離。過(guò)的距離。想想議議想想議議: 你能不能想出一個(gè)辦法來(lái)估測(cè)發(fā)生雷你能不能想出一個(gè)辦法來(lái)估測(cè)發(fā)生雷電的地方離你有多遠(yuǎn)電的地方離你有多遠(yuǎn)?答案答案:(光的傳播時(shí)間忽略光的傳播時(shí)間忽略) 看見閃電后看見閃電后, 立刻看表立刻看表, 記下時(shí)間記下時(shí)間; 看過(guò)幾看過(guò)幾秒后聽到雷聲秒后聽到雷聲. 利用聲音在空氣中的速度利用聲音在空氣中的速度, 根據(jù)根據(jù) s=vt 即可即可求出閃電處的距離求出閃電處的距離.練習(xí)練習(xí)：