内容正文:
第十七讲 光的直线传播
【学习目标】
认识光源的定义
理解光的直线传播
理解光在不同介质中的传播速度
【基础知识】
一、光的直线传播
1.光源
定义:能够发光的物体都叫做光源。
分类:按其来源分为天然光源和和人造光源。
说明:判断物体是否是光源,不是看它是否发光,而是看其“本身”是否能够发光。
注意:月亮、闪亮的钻石看起来光彩夺目,但离开了阳光的照射将黯淡无光,因而不能称其为光源。
2.光的直线传播
条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
举例:能说明光沿直线传播的现象有影子的形成、日食和月食、小孔成像等,而激光准直、站队看齐、射击瞄准等体现了光的直线传播的应用。
光线:为了形象地表示光的传播情况,通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
说明:影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
注意:在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
3.光的传播速度
光速:光在真空中传播速度最大,约为3×108 m/s,光在不同介质中的传播速度不同。
光年:光年是光在一年内传播的距离,它是长度单位。
【考点剖析】
考点一:光的直线传播
1.本身发光的物体叫做光源,下图中哪个物体不属于光源
【答案】C
【解析】能直接发光的物体叫光源,璀璨的宝石依靠反射外来光才能使人们看到它们,这样的反射物体不能称为光源,故选C。
2.阅读并回答后面的问题:
宇宙中恒星间的距离都非常大,为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的长度单位——光年,它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座“比邻星”,距离我们4.3光年;“牛郎星”和“织女星”的距离是16光年;目前人类观察到的最远的天体,距离我们有140多亿光年。
(1)光年是________单位。
(2)1光年表示________。
(3)“牛郎星”和“织女星”相距约________km。
(4)我们现在观测到的“比邻星”的光是它现在发出来的吗?________(填“是”或“不是”)。
【答案】(1)长度 (2)光在1年时间内传播的距离 (3)9.4608×1012 (4)不是
【解析】(1)(2)“光年”指光在1年内传播的距离,所以是长度的单位;(3)一年有365天,每天有24 h,1 h=3 600 s,光在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,所以一年光通过的距离为1光年=365×24×3 600 s×3.0×108 m/s=9.460 8×1015 m=9.460 8×1012 km;(4)“比邻星”距离我们4.3光年,意思是我们现在某一时刻看到比邻星的光,并不是这一时刻发出的,而是4.3年以前的那一时刻发出的。
【过关检测】
一、单选题
1.下列光现象能用光的直线传播来解释的是( )
A. 平面镜成像 B. 雨后的彩虹 C. 凸透镜成像 D. 小孔成像
2.如图所示的光现象中,由于光的直线传播形成的是( )
A. 筷子“折断”
B. 水面倒影
C. 日晷上的影子
D. 雨后彩虹
3.2000多年前,《墨经》中就记载了如图所示的小孔成像实验,小孔成像是下列哪种光现象形成的( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
4.下列四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 图甲:水中的鱼看起来比实际位置高 B. 图乙:湖水中飞鹤的“倒影”
C. 图丙:阳光下树的影子 D. 图丁:大空中出现的彩虹
5.如图的创意照片,它利用生活中物体的影子作画。影子的形成属于( )
A. 光的反射现象 B. 光的直线传播现象 C. 光的折射现象 D. 光的色散现象
6.如图所示,是2020年6月21日柳州市民拍摄到的美丽的日环食景象,它的形成原因是( )
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的色散 D. 光的直线传播
7.关于能源、信