内容正文:
第四章光现象
第一节 光的直线传播
1、 光源
1、 光源:能够发光的物体。
(1) 光源的分类:天然光源、人造光源
(2) 常见的天然光源:太阳等。天然光源也称自然光源。
(3) 常见的人造光源:灯泡、火把、LED灯等。
(4) 常见的非光源:月亮、自行车的尾灯、公路上的交通标志牌、放电影时的银幕、砖石。
解析:均是本身不发光,而是因为光的反射或者折射使物体看起来比较亮。
(5) 拓展:光源的其他分类:1、冷光源(水母、节能灯),热光源(火把、太阳);2、生物光源(水母、斧头鱼),非生物光源(太阳、灯泡);3、点光源、平行光源。
2.人眼看到物体必须有光进入眼睛。
(1) 黑色是指没有光进入我们的眼睛或者进入眼睛的光跟周围相比很少,人眼就看到了黑色。
(2) 没有黑色的光。
(3) 空气中的光不显示光路是因为光沿直线传播,没有光进入我们的眼睛。
2、 光的直线传播
1. 光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。也称光沿直线传播。
拓展:(1)显示光路的研究方法:转换法。
(2)正常是看不到光的传播路径的,需要通过将光照射到胶体,才会显示光路。
(3)显示光路的方法:让光通过喷水雾的空气、蚊香产生的烟、滴入牛奶的液体等。
(4)空气中显示光路也可以将点状的光变成条形的光,这样光照射到白纸板上,就可以通过反射显示出光路了。
(5)丁达尔效应:光通过胶体时,能够显示出光路。原理是光通过胶体,大部分的光沿直线传播,少部分的光被反射进入眼睛,因为是在光的传播路径上反射的从而看到光路。胶体:可以理解为能够显示光路的物质。
(6)为了清晰地观察到光束在不同介质中的传播路径,实验最好在较黑暗的环境下进行。
2. 光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
(1)光线用实线画,并有箭头(箭头在实线上即可,无位置限定);若是光的反向延长线,则用虚线画。
3. 研究方法:理想模型法。
(1) 理想模型:为了研究或者理解,抽象出来的概念。
(2) 理想模型不是实际存在的。常见的理想模型有光线、点光源等。
4. 点光源:向四面八方发出光线并理想化为点的光源。一般用字母S表示。
5. 应用:
(1) 小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间,墙体上就会形成物的倒立实像,我们把这样的一种现象叫小孔成像。
(2) 取直线: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(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目;
(4) 影的形成:影子、日食、月食(要求知道日食时月球在中间,月食时地球在中间)
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。
②透明物体:光能穿过的物体;不透明物体:光不能穿过的物体。
3、 小孔成像
1. 小孔成像的特点:成的是倒立的实像,像的形状由物体本身决定,与小孔的形状无关,但孔必须足够小。
2. 小孔成像像的大小:由物距和像距的大小关系决定。
(1)像距大于物距,像比物体大,反之,像距小于物距,像比物体小。
(2)物距越小,像距越大,像越大。
3. 应用:树阴下的光斑是太阳的像。
4. 实像:能在光屏上显示的像,也就是由光会聚而成的像。(小孔成像、照相机的像、投影仪的像)
5. 虚像:不能在光屏上显示的像,也就是不是由光会聚而成的像,一般是反射光或者折射光反向延长线相交形成的像。(平面镜成像、“水中的鱼”、放大镜的像)
6. 拓展:
(1)
影子的比例问题:
(2)
小孔成像比例问题:
4、 光速
1.光速:光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
(1)光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为;光在玻璃中的传播速度近约为。
(2)声速和光速:
①声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。
②光速远远大于声速。
举例:先看见闪电再听见雷声;在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计。
2.光年:光在1年内传播的距离。光年是天文学上的长度单位。
第二节 光的反射
1、 光的反射
1. 光的反射:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光在介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.人们能看见不是光源的物体的原因:我们能看到本身不发光的物体,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
3.一点、三线、两角
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点;
(2)“三线”:入射到介质表面