内容正文:
专题04 光现象
考点1.光源
概念
能够发光的物体叫光源
分类
按形成原因分
自然光源
如太阳、萤火虫、水母等
人造光源
如:火把、油灯、蜡烛、电灯等
按光束形状分
点光源
如:电灯、蜡烛等
平行光源
如:激光笔、太阳等
说明
光源指的是自身能发光的物体,不包括反射光明情况。如月亮靠反射太阳的光、自行车的尾灯、公路上的交通标志牌及放电影时的银幕是靠反射射向它们的光,它们本身不能发光,因此不是光源
考点2.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是沿直线传播的。
2.光沿直线传播的现象:在有雾的天气,可以看到从汽车灯射出的光束是直的;穿过森林的光束是直的;在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。由现实生活中的这些现象,我们可以知道光是沿自线传播的。
拓展:光沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。例如地球周围的大气层就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是不均匀的大气层使光线变弯曲的缘故,如图所示。因此应该说,光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以经常用一条带箭头的直线来表示光的传播径迹和方向,箭头的方向表示光的传播方向这样的直线叫做光线,如图所示。应注意的是,光线不是实际存在的线,而是在研究光的行进过程中对细窄光束的抽象。它是人们研究光现象的一种方法,即建立物理模型的方法。
3.影的形成
(1)影的形成原因:光在一传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域城所形的跟物体相似的黑暗区域称为“影”。它是由光的直线传播而产生的,手影游戏是很好的例证。如图所示。
(2)实例:自然界中的一些自然现象,如日食和月食的产生都可以用光的直线传播规律来解释。如图所示为日食形成的原因。
当地球转到月球的影子里时,处在Ⅰ区和Ⅲ区的地球上的人可以看到日偏食;处在Ⅱ区的地球上的人可以看到日全食;处在Ⅳ区的地球上的人可以看到日环食。
4.小孔成像
小孔成像原理:光沿直线传播。
小孔成像的实验:暗室里在光源和光屏之间放一个带小孔的屏,调节小孔的大小,使孔足够小,在光屏上得到光源倒立的实像,如图所示。
5.光速
光速与介质种类的关系:光在不同的介质中传播速度不同。光可以在真空中传播,真空中的光速是宇宙中最快的速度,在物理学中用字母c表示,其值为。光在空气中的速度十分接近在真空中的速度,也可以视为,光在水中的速度约为真空中的,在玻璃中的速度约为真空中的。
6.考点分析
①由于光的速度比声的速度快得多,因此打雷下雨时,虽然雷声和闪电是同时发生的,但是我们总是先看到闪电,后听到雷声。
②光年是光在一年里传播的距离,是天文学中的距离单位。
考点3.光的反射
1.定义:光射到物质表面时,有一部分会被物体表面反射回来。
一点
光的入射点,用一字母“O”表示
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图中的∠i
反射角
反射光线与法线的夹角,如图中的∠r
三线
入射光线
射到反射面的光线,如图中的AO
法线
经过入射点O并垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,如上图中的ON
反射光线
入射光线射到反射面上后被反射面反射
的光线,如图中的OB
2.光的反射定律
(1) 反射光线、入射光线与法线在同一平面内(三线共面);
(2) 反射光线、入射光线分居法线两侧(两线分居);
(3) 反射角等于入射角,反射角随入射角的增大而增大(两角相等)。
3.光路的可逆性:在反射现象中,光路是可逆的。
4.镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:平行光线入射到光滑反射面上将沿同一方向平行地反射出去,像这种反射称为镜面反射。在镜面反射中,反射光线向着同一方向,其他方向上没有反射光线。(如图甲所示)
(2)漫反射:平行光线入射到凹凸不平的反射面上将沿各个方向反射出去,像这种反射称为漫反射。漫反射中,即使入射光线平行反射光线也将沿各个方向反射出去。(如图乙所示)
注意:无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律。人眼能从不同方向看见本身不发光的物体原因就是光在这些物体表面发生了漫反射。
考点4.平面镜成像
1.成像原理:光的反射
2.成像特点:(1)平面镜所成像的大小与物体大小相等;(2)像和物体到平面镜的距离相等;(3)像和物体的连线与镜面垂直;(4)平面镜成的像是虚像。
口诀:物象等大、等距、轴对称、成虚像。
3.应用:穿衣镜、医生检查牙齿的小镜、潜望镜等。
4.球面镜
(1)凸面镜:对光有发散作用,起到扩大视野的作用。应用:汽车后视镜,路口反光镜。
(2)凹面镜:对光有会聚作