内容正文:
第四章 光现象(知识清单)
思维导图
第1节 光的直线传播
一、光源:
1. 光源:正在发光的物体叫光源。
2. 光源的分类:
(1)天然光源:自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。
(2)人造光源:人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。
3. 提示:光源是指自身能够发光的物体,如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源发出的光,好像它们也在发光一样,不要误认为是光源,如月亮、所有行星和反光的镜子等。
二、光的直线传播
1. 光的直线传播
(1)光的传播介质:空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。
(2)光在 中沿直线传播。
(3)光在不同的介质或同种不均匀的介质中,不一定沿直线传播。
2. 光线
(1)概念:通常用一条带有箭头的直线表示光的传播 和 ,这样的直线叫光线。
(2)画法:光线是实线,且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。
(3)研究方法:物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的,人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。
3. 光的直线传播的一些现象
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体背面形成的 叫影子。
(2)日食、月食的形成
①原理:光的 。
②成因:日食是地球上的人看太阳,由于光是沿直线传播的,太阳光被月球挡住了(图甲)。月食是地球上的人看月球,由于光是沿直线传播的,太阳光被地球挡住了(图乙)。
当月球运行到太阳和地球中间时,太阳光被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了 食。当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了 食。
(3)小孔成像
①小孔成像原理:光的 。
如图所示,烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了上部。
②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像大小的因素:与 距离以及光屏到小孔的距离有关。
④像的形状:与 的形状相同。
4. 光的直线传播的应用:
利用激光引导开凿隧道;射击瞄准时的“三点一线”;站队列时,队列是否整齐;木工检查木板是否平直等等。
三、光的传播速度
1. 光在真空中的传播速度
光在真空中的传播速度(用c表示)最快,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中光速近似取
c= 。
2. 光在其他介质中的速度
(1)光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度,可以认为等于c。
(2)光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。
3. 光年
“光年”是 的单位,它等于光在1年内传播的距离.
1光年=3×108m/s(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km
4. 比较声与光的传播情况
声
光
异
不能在真空中传播
能在真空中传播,且速度最大
15℃空气中速度为340m/s
空气中速度约为3.0×108m/s
同
传播速度都与介质种类有关,都能传递信息和能量
第2节 光的反射
一、光的反射
1. 光的反射概念
光从一种介质射到另一种介质的表面时,会有一部分光返回到原介质中,这种传播现象叫做光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
2. 描述光反射的有关概念(如图):
(1)一点:入射点O,入射光在反射面上的投射点;
(2)三线:入射光线AO,投射到反射面的光线;反射光线OB,经反射面反射出的光线;法线ON,过入射点与反射面垂直的直线;
(3)两角:
入射角i:入射光线与 之间的夹角;反射角r:反射光线与法线之间的夹角。
3. 提示
(1)反射角和入射角都是光线与法线的夹角,而不是光线与反射面的夹角。
(2)反射光线与入射光线是真实存在的,是可以看见的,用带箭头的 线表示;法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线,所以在画光路图时,总是用 线表示法线。
二、光的反射定律
1. 光的反射定律
(1)内容:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内;反射光线、入射光线分别位于 两侧;反射角 入射角。
(2)简记光的反射定律:
①三线共面,即反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
②两线分居,即反射光线与入射光线分居在法