第四章 光现象知识点一：光源 1、能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）; 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。知识点二：光的直线传播 1、光沿直线传播的条件 光在（同）种（均匀）介质中沿直线传播； 如果介质是不同种或不均匀的，光线将会发生弯曲。例如：早晨太阳还在地平线以下时，我们就看到了它，就是因为大气层不均匀，靠近地面附近大气稠密，越到高空越稀薄，不均匀的大气层使光线变弯了，如图所示。 能传播光的介质必须是透明的，如水、玻璃、空气等。 2、光线常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；（是理想化物理模型，非真实存在） 3、光的直线传播的有关现象 （1）小孔成像：像的形状只跟物体的形状相似，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）。实像：由实际光线会聚而成的像。 a.小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。 b.像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光屏靠近小孔，实像减小；光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增大。 当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时，成缩小的像。 当物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时，成放大的像。 当物体到小也孔的距离等于光屏到小孔的距离时，成等大的像。 （2）取得直线：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、一叶障目； （4）影子的形成：影子（光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成阴暗区域即影子）。；日食(太阳月球地球)、月食(月球太阳地球)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。132【习题】1.小孔成像与影子的区别和联系影子小孔成像不同点“影子”是光不能到达的地方，形成的黑暗区域。“小孔成像”是由光的直线传播形成的，相对于物体呈倒立的像。“影子”和物体形状相似，但不一定和物体一样大小“像”的形状和物体是相似的 相同点都是光沿直线传播形成的。 2.太阳光穿过树叶间的缝隙，在地面上形成无数个小圆点，这是太阳的（像），是由于光在空气中（沿直线传播）而形成的。解析：树叶间的缝隙相对于树到太阳或树到地面的距离来说，都算是小孔，从太阳射出的光线穿过缝隙后，投射到地面上，就形成了太阳的像，即所谓的小孔成像，所以都是小圆点。知识点三：光的传播速度 1、光速： 真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3108m/s; 注：光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。【习题】1. 声与光传播的比较现象特点传播速度光的传播光在真空中传播最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢在透明物质中比在真空中传播的速度小，在真空中最（快），为c=3108m/s;声的传播在固体、（液体）、（气体）中传播；在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢。一般的，在固体中传播比液体中快，在液体中比气体快，声音在15空气中的传播速度为340m/s在真空中（不能）传播 2、光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位。第二节 光的反射知识点一：光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，有一部分光会被介质表面反射回来，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、基本概念：一点、两角、三线一点光的入射点，用字母“O”表示两角入射角入射光线与（法）线的夹角，如右图（实线箭头）反射角反射光线与（法）线的夹角，如右图（实线箭头）三线入射光线射到反射面的光线，如右图OA法线经过入射点O垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如右图中的ON反射光线入射光线射到反射面后，被反射面反射后的光线，如右图中的OB 4、反射定律： A.在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个（平）面内； B.反射光线、入射光线分居法线（两）侧； C.反射角等于入射角。(说成入射角等于反射角是错误的) d.反射角总是随入射角的变化而变化，入射角增大反射角随之增大。 e.垂直入射时，入射角、反射角相等都等于0度。 通过镜面对入射光线的反射作用，可以看出平面镜有改变光路的作用。 5、会作“光路图”： a.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 b.根据法线和反射面垂直，作出法线。 c.根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线 6、光路的可逆性 如图所示，AO是入射光线，OB是反射光线，如果光线逆着BO方向入射，则反射光线一定从OA的方向反射出去。 光路可逆是一种路径上的可逆性，而光线不可逆，所以“光路可逆”不能说成“光线可逆” 7、两种反射(镜面)反射和(漫)反射。镜面反射和漫反射的异同点项目概念相同点不同点图例实例镜面反射一束平行光射到一光滑平面上，反射光会平行射出遵循光的反射定律反射面光滑，平行光照射，反射光仍平行黑板反光、平静的水面反光等漫反射一束平行光射到凹凸不平的表面上，反射光线向着（不）同方向射出遵循光的反射定律反射面粗糙，平行光照射，反射光不平行。各个方向都能看清黑板上的字、电影银幕用粗布而不用玻璃等 注意：镜面反射和漫反射不同点是：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，光污染也是镜面反射）第三节 平面镜成像知识点一；平面镜成像的特点 【例题】在做“研究平面镜成像特点”的实验时 1）小华在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A、B的要求是形状、大小完全相同。目的是为了便于比较像与物体的大小。 2）用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定相的位置。 3)在寻找蜡烛像的位置时，小华无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，可能的原因是 ： （1）两只蜡烛高矮、形状不一样；（2）玻璃板太厚。 4）小明用跳棋替代蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像。请你帮他想个办法看清跳棋的像：用手电筒照亮眼睛这一侧的跳棋。 （解析：用跳棋子代替蜡烛进行实验时，缺点是：像比较暗，看不清用跳棋子实验时，怎样看清像：用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子） 5）移开棋子B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸能否出现棋子的像，结果是白纸上没有棋子的像，这说明平面镜所成的像是虚像。 6）小明在实验过程中，让玻璃板沿OO轴（玻璃板与桌面的接触部分）方向水平向右移动，结果他发现镜中的自己的像相对于自己不移动（选填“向右”、“向左”或“不”）；他又将玻璃板绕OO轴转向自己，发现镜中自己的像转向自己（选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”）.（解析：由于像与物关于镜面是对称的，当玻璃板沿OO轴方向水平向右移动时，像相对于自己不移动；当镜子绕OO向人转动时，如图所示，所以像也向人的方向转动） 注意：关于平面镜成像的实验： 用玻璃板代替平面镜：便于观察和确定像的位置； 刻度尺的作用：便于比较像与物到平面镜的距离关系； 选取两段完全相同的蜡烛：为了比较像与物的大小关系； 移去后面的蜡烛，并在所在的位置上放一光凭，则光凭上不能 接受到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是虚像 将蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小不变。 有3mm和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，玻璃板太厚，会看到两个像。 玻璃板没有放正，倾斜放置，蜡烛与像不能完全重合，不容易找到像。 该实验在较黑暗的环境中做效果好。 2、平面镜成像特点： 正立的（虚）像， 像和物的大小（相）等， 像和物关于镜面对称（轴对称图形） 像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；SS图2-5 像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体远离或靠近镜面像的大小不变，像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。 3、平面镜成虚像的原因：物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些反射光线的反向延长线（画线时用虚线）相交成的像，不能呈现在光屏上，只能通过人眼观察到，故称为虚像（不是由实际光线会聚而成） 注意：进入眼睛的光并非来自像点，而是反射光。要求能用平面镜成像的规律（像、物关于镜面对称）和平面镜成像的原理（同一物点发出的光线经反射后，反射光的反向延长线交于像点）作光路图（作出物、像、反射光线和入射光线） 4、水中倒影的形成的原因：平静的水面就好像一个平面镜，它可以成像（水中月、镜中花、水中的云，水中的鸟）；对实物的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”，树木和房屋上各点与水面的距离不同，越接近水面的点，所成像亦距水面越近，无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。（物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关）。 5、平面镜的应用 1）利用平面镜来梳妆打扮、医生检查牙齿用的口镜等。 2）利用平面镜改变光的传播路线（改变光路），如潜望镜、塔式太阳能电站等。 3）利用平面镜来扩大视觉空间，如家庭装修时，在狭小的空间中多用平面镜。知识点二：球面镜：凸面镜和凹面镜 反射面是凸面的叫（凸）面镜，反射是凹面的叫（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，街头拐弯处的反光镜）；凹面镜对光有（会聚）作用（太阳灶，利用光路可逆制作手电筒的反光罩） 平面镜成像作图方法：（1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；（2）在另一侧截取MOOM，M点即为M的像点；（3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚线连接MN。绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。OSSAP 已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法：（1） 如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S点；（2）连接SA，交平面镜于P，则PA为反射光线；（2） 连接SP，SP为入射光线。绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。 该作法的原理：所有反射光线的反向延长线交于像点。第4节 光的折射知识点一：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、光在同种不均匀的介质中传播时，光的传播方向也会发生偏折。（海市蜃楼）3、 折射角：折射光线和法线间的夹角。知识点二：光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、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 3、折射角随入射角的增大而增大