内容正文:
第1节 光的直线传播
第四章 ——光现象
1
1.
2.
3.
4.
学习目标
能识别光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类
了解光的直线传播及现象
知道光在真空中的传播速度
了解实验是研究物理问题的重要方法
新知导入
光源
思考:上面的四幅图和下面两幅图有什么区别?
自身能发光
自身不能发光
新知学习
4
光源
自然光源:
1.定义:能够发光的物体叫光源
2.光源的分类
人造光源:
如太阳、萤火虫、水母等
如蜡烛、灯泡、二极管、烟花等
点光源:
平行光源:
如恒星、灯泡、蜡烛等
如探照灯、太阳照射地球的光等
5
光的直线传播
光在空气中沿直线传播
6
光的直线传播
思考:光在气体和液体中也是沿直线传播吗?
光在均匀的介质中都是沿直线传播。
空气、液体、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。
不均匀的介质中光是怎么传播的?
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光的直线传播
条件:光在同种均匀介质中沿直线传播
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光的直线传播
传播方向与介质
器材:激光器、纸、火柴
光的直线传播
传播方向与介质
现象:直线
探究一:光在透明气体(空气)中是如何传播的?
探究:光沿直线传播的条件
器材:激光器、清水,玻璃缸
光的直线传播
传播方向与介质
现象:直线
探究二:光在透明液体(水)中是如何传播的?
探究:光沿直线传播的条件
器材:激光器、玻璃砖
光的直线传播
传播方向与介质
现象:在玻璃砖中直线传播
探究三:光在透明固体(玻璃)中是如何传播的?
探究:光沿直线传播的条件
光的直线传播
传播方向与介质
稀糖水
浓糖水
现象:光线弯曲
探究四:光在透明不同浓度的糖水中是怎样传播的?
探究:光在同种介质中一定沿直线传播吗?
实验现象:实验1,实验2,光在气体和液体中沿直线传播; 实验3中,光 玻璃砖 进入玻璃砖,在玻璃砖中沿直线传播,玻璃砖
光的直线传播
传播方向与介质
实验结论:
2.光在同种介质中沿直线传播
沿直线传播
转折
转折
空气
1.光在气体、液体和固体中都能传播;
光的传播不需要介质
光的传播不需要介质;
光在同一种介质中沿直线传播。
(条件:介质是均匀的)
如果介质不均匀,光线会发生弯曲。
小结
理想模型法
用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向
光线:
•
s
点光源
平行光线(太阳光)
光线
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1.影子
光的直线传播的现象
问题:人从路灯下面走过,他的影子是如何变化的?
由于光沿直线传播,在不透光的物体后面就会形成阴影区域。
日食
月食
2.日食和月食
光的直线传播现象及应用
日食成因:太阳,月球,地球三者在同一条直线上,月球挡住了太阳射到地球上的光线形成日食;
月食成因:太阳,月球,地球三者在同一条直线上,地球挡住了太阳射到月球上的光线形成月食;
2.日食和月食
光的直线传播现象及应用
用一个带有小孔的板挡在光屏与烛焰之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫做小孔成像。如果前后移动中间的板,光屏上像的大小也会随之发生变化。
4、小孔成像
小孔成像成像原理:
物体发出(反射)的光沿直线射向小孔屏,只有部分光线通过小孔并在后面光屏位置形成一个倒立的与物体相似的图样,这个图样即为物体的像。
小孔成像
4.激光引导掘进方向
光的直线传播现象及应用
激光的特点: 能集中射向一个方向而不散开,因而能射得很远而亮度没有明显的减弱。
5.瞄准射击和排队
光的直线传播现象及应用
利用光的直线传播,“三点一线”瞄准射击,排队等
光的传播速度
与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母C表示。光在真空中1s 能传播299792000m,也就是说,真空中的光速为
打雷和闪电在远处同时同地发生,但是我们总是先看见闪电,后听到雷声。这表明,光比声音传播得快
c= m/s
2.99792×108
图4.1-7 如果一个人以光速绕地球飞行,他在1s的时间内能绕地球转7.5圈
在通常情况下,真空中的光速可以近似取为
光在空气中的速度非常接近于c,光在水中的速度约为
在玻璃中的速度约为
3
4
C;
2
3
C;
C=3×108 m/s
=3×105 km/s
一般情况下:V气>V液>V固
与声速相反!
光和声音在传播的不同点
声音 光
声音在空气中传播最慢
15℃空气中声速340m/s
真空不传声
光在真空中传播最快,c =3×108m/s
空气中光速近似3×108m/s
光在空气中比在其他透明介质中传播得快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
我们看到了古老的光
狮子座
仙女座
最亮的星离地球84光年