第四章 在光的世界里（复习）一、知识点（一）、光源1、 光源：能自行发光的物体叫光源。 光源的三种分类、冷光源(水母、节能灯），热光源（火把、太阳）； 、天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把） 、生物光源（水母、斧头鱼），非生物光源（太阳、灯泡）（二）、光的转播1、光在同种、均匀介质中沿直线传播；2、光的直线传播的应用：（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）（2）取直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；（3）限制视线：坐井观天（求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；（4）影的形成：影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；4、真空中光速是宇宙中最快的速度；真空中光速c=3108m/s=3x105km/s;。光在水 中的速度约为c，光在玻璃中的速度约为c；注：声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播；光在真空中传播 的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。光速远远大于声速，（如 先看见闪电再听见雷声，在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计，但光传播的时间 可忽略不计）。5、光年是长度单位，是指光在一年内通过的路程。 1光年 = 9.461015 m = 9.461012 Km （三）、光的反射1、当光射到物体表面时，有一部份光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。3、反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；反射光线、 入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。（简称：三线共面、两线分居、两角相等。） （1）、法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线(用虚线表示）； （2）入射角：入射光线与法线的夹角；反射角：法射光线与法线间的夹角。 （入射光线与镜面成角，入射角为90，反射角为90）（3） 反射角总是随入射角的变化而变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成 入射角等于反射角。（镜面旋转，反射光旋转2） （4）垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度。4、反射现象中，光路是可逆的（互看双眼）5、利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）： （1）、确定入（反）射点：入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光 线的交点即为入射（反射）点 （2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。 （3）、根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线6、两种反射：镜面反射和漫反射。 （1）镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍然被平行的反射出去； （ 2）漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，反射光将沿各个方向反射出去； （3）镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守反射定律； 不同点是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一个方向的入射光，镜面反射的反射光 只射向一个方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗处， 背光走要走亮处，因为积水发生镜面反射，地面发生漫反射，电影屏幕粗糙、 黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处，黑板上“反光”是发生了镜面反射）（四）、平面镜成像的特点1、平面镜成像特点：像和物体的大小相等像和物体到镜面的距离相等 像和物对应点的连线和镜面垂直像和物左右相反像是虚像 研究平面镜成像的特点时注意：玻璃板代替平面镜原因：便于确定像的位置。 选两只大小一样蜡烛的原因：为了比较像和物的大小。2、平面镜成虚像的原因：平面镜所成的像不是实际光线会聚而成，而是反射光线的反向延 长线会聚而成。（所以作图时像应该用虚线表示）3、平面镜的作用：成像；改变光路。4、平面镜成像的两种作图方法：光的反射定律、平面镜成像特点。 、以球的外表面为反射面叫凸面镜，以球的内表面为反射面的叫凹面镜； 、凸面镜对光有发散作用，可增大视野（汽车上的观后镜）；凹面镜对光有会聚作用 （太 阳灶，利用光路可逆制作电筒）（五）、光的折射 1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向亦会发生变化。 3、折射角：折射光线和法线间的夹角。 光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其它介质斜 射入空气中时，折射光线远离法线（要求会画折射光线、入射光线的光路图） 3、斜射时，总是空气中的角大；垂直入射时，折射角和入射角都等于0,光的传播 方向不改变 4、折射角随入射角的增大而增大 5、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生 6、光的折射中光路可逆。 7.、光垂直入射到界面时，入射角、反射角、折射角都是0度。 光的折射现象及其应用1、生活中与光的折射有关的例子：水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际 在看到位置的后下方）；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；水中的人看 岸上的景物的位置比实际位置高些；夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高 些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；斜放在水中的筷子好像向上弯折了；（要 求会作光路图） 2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像（折射光线反向延长线的交点） （六）、凸透镜成像 1、凸透镜、中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等； 2、凹透镜、中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片； 基本概念： 1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示； 2、光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。 3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经透镜后会聚于主光轴上的点叫焦点；用“F”表示。 4、焦距：焦点到光心的距离焦距用“f”表示。如下图： 注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点； 粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行 于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最 小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。三条特殊光线（要求会画）：1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图： 2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图： 3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图： 4.、探究凸透镜的成像规律：器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺）5、注意事项：“三心共线”：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上；又叫“三 心等高”6、凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）：成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用U2f倒立、缩小的实像Fv2f照相机、眼睛U=2f倒立、等大的实像v=2f复印机Fu2f倒立、放大的实像v2f投影仪、幻灯机U=f不成像0uf正立、放大的虚像Vf放大镜口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，虚像大。注意： 1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像； 3、实像和虚像的区别：实像是实际光线会聚形成，能用光屏承接；虚像不是实际光线会聚 形成，光屏上不能成像，但可透过镜子用眼睛看到像。作光路图注意事项：(1).要借助工具作图；(2) 是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；(3)光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；(4)作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角或 折射角与入射角的关系作出光线；(5)光发生折射时，处于空气中的那个角较大；(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上；(7)平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像； （七）、眼睛1、眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）；眼睛是一台照相机，成倒立、缩小的实像。晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。2、近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透 镜调节；3、 远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸（八）望远镜和显微镜1、显微镜由目镜和物镜组成，物镜、目镜都是凸透镜，它们使物体两次放大；放大倍数=目镜倍数X物镜倍数（放大倍数越大看到的范围越小）。像在什么位置就向什么位置移动，可使像移到中间。2、望远镜由目镜和物镜组成，物镜使物体成缩小、倒立的实像，目镜相当于放大镜，成放 大的像；（九）光的色散1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄绿、蓝、靛、紫七种颜色（可见光），这 种现象叫色散；红光最不容易偏折，紫光最容易偏折。2、白光是由各种色光混合而成的复色光；3、天边的彩虹是光的色散现象；是光的折射形成。4、色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，5、红外线：红外线位于红光之外，人眼看不见；（1） 一切物体都能发射红外线，温度越高辐射的红外线越多；（打仗用的夜视镜）（2） 红外线穿透云雾的本领强（遥控探测）（3） 红外线的主要性能是热作用强；（加热）6、紫外线：在光谱上位于紫光之外，人眼看不见；（1） 紫外线的主要特性是化学作用强；（消毒、杀菌）（2） 紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D（小孩多晒太阳），但过量的紫外线对人体有害（臭氧可吸收紫外线，我们要保护臭氧层）（3） 荧光作用；（验钞）（4） 地球上天然的紫外线来自太阳，臭氧层阻挡紫外线进入地球；（十）物体的颜色1、白色表面的物体反射任何光（所有色光），黑色表面的物体不反射任何光（全部吸收）。2、透明体的颜色由它透过的色光决定（什么颜色透过什么颜色的光）；不透明体的颜色由它反射的色光决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的光，白色物体发射所有 颜色的光，黑色吸收所有颜色的光）例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗室里用绿光看画，