一、光的直线传播
1.光源:定义:能够发光的物体叫光源。
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。月亮本身不会发光,它不是光源。
2.规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3.光线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。
练习:☆为什么在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的?
答:光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中,部分光遇到雾发生漫反射,射入人眼,人能看到光的直线传播。
☆早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
4.应用及现象:
①激光准直。
②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。
③日食月食的形成:当地球在中间时可形成月食。
如图: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的位置看到日环食。
④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。
5.光速:
光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为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 。
二、光的反射
1.定义: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。
2.反射定律:三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆。即: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于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
3.分类:
⑴镜面反射:
定义: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:
定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光的反射定律。
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。
练习:☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。
⑴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。
⑵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。
☆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。
4.面镜:
⑴平面镜:
成像特点:等大,等距,垂直,虚像。
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。
成像原理:光的反射定理。
作用:成像 改变光路。
实像和虚像: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。
⑵球面镜:
凹面镜定义:用球面的内表面作反射面。
凹面镜性质:凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点;从焦点射向凹镜的反射光是平行光。
凹面镜应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯
凸面镜定义:用球面的外表面做反射面。
凸面镜性质:凸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。
练习:☆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,其中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。
☆汽车司机前的玻璃不是竖直的,而是上方向内倾斜,除了可以减小前进时受到的阻力外,从光学角度考虑这样做的好处是:使车内的物体的像成在司机视线上方,不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部:可以使车前障碍物在路面形成较长的影子,便于司机及早发现。
三、颜色及看不见的光
1.白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫。
色光的三原色:红,绿,蓝。
颜料的三原色:品红,黄,青。
2.看不见的光:红外线,紫外线。
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