内容正文:
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4.1光的直线传播
Y
第一节
光的直线传播
第四章 光现象
学习目标
一
01
能识别光源,知道光源的分类
02
了解光的直线传播及其应用。(重难点)
知道光在真空中的传播速度。
03
在漆黑的屋子里,我们为什么什么都也看不见?
眼睛看见物体的原因:
有光从物体上进入眼睛。
眼睛——光的接收器
请同学们思考:
你知道哪些物体能发光吗?
光源
光源:能够(且正在)发光的物体叫做光源
注意:月亮不是光源
自然
光源
人造
光源
iPad屏幕
篝火
灯笼鱼
打开的电灯
点燃的蜡烛
水母
萤火虫
太阳
恒星是光源,卫星、行星都不是光源。
P69
光的直线传播
透过树林的太阳光速
手电光束
城市灯光投影光束
思考一下
下面的光是怎样传播的呢?
光源发出光后,进入人眼,人就看见了五彩缤纷的世界,那光是按照什么样的路径进行传播的呢?
二、光的传播
通过实验分别观察光在空气、水、玻璃中的传播路径。
光的直线传播
【实验1】探究光沿直线传播的条件
提出问题:
光在气体、液体和固体中的传播路径怎样的?
实验器材:
玻璃水缸、激光手电筒、水
猜想与假设:
光在气体、液体和固体中可能沿直线传播。
光的直线传播
实验现象:
实验视频
·光在气体中沿直线传播。
·光在液体中沿直线传播。
·光在透明固体中沿直线传播。
思考一下
光总是沿直线传播吗?
光的直线传播
光在空气与水的界面发生了偏折
初步结论:
光在同种均匀介质中沿直线传播。
思考一下
光在同种介质中,在任何情况下都沿直线传播吗?
光在介质中一定是沿直线传播吗?
光射入浓度不均匀的糖水中时,光的传播路径发生了弯曲
光射入浓度均匀的水中时,沿直线传播
光在同种但不均匀的介质中不再是直线传播。
光的直线传播
光在不均匀的介质中传播发生了偏折
透过不均匀空气观察远处的景物
光的直线传播
如:太阳光线在不均匀的大气传播时方向发生改变。
光在同种均匀的介质中沿直线传播。
光在同一介质中沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线也会发生弯曲的。
P70
思考:
能不能把看到的光的传播路径画出来?怎样画?
方向
传播路径
概念:用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,将这条带箭头的直线称为光线。
光线
光线
(光线是人们假想的物理模型,实际不存在,而光的传播是客观存在)
点光源发出的光
•
平行光源发出的光
P70
光源
物体的影子
不透明物体
由于光沿直线传播,在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影。
光的直线传播的现象:影子、日食、月食、小孔成像
影子的形成
日全食
日偏食
A区
太阳
地球
日偏食
月球
日全食
C区
B区
日偏食
光的直线传播的现象
日食
月食
地球
太阳
月偏食
月全食
A
月食
光的直线传播的现象
通常情况下,太阳光通过树叶缝隙,在地上或墙上会形成圆形光斑。
有时候太阳光通过树叶缝隙,在地上或墙上会形成半圆形的光斑。
思考一下
这是为什么呢?
小孔成像
光的直线传播的现象
光的直线传播
【实验2】探究小孔成像特点
【小孔成像实验】https://www.bilibili.com/video/BV1Pb4y1a7zH?vd_source=bb5e9340cf4566e34bd71a6c24fb12c8
小孔成像是倒立的实像(上下左右都颠倒)
像的形状:与物体的形状相同。
(实像是实际光线汇聚,能用光屏承接)
光的直线传播
影响成像大小的因素:
与物体到小孔的距离(物距)及光屏到小孔的距离(像距)有关。物距越近,像越大且亮度越暗;距离越远,像越小且亮度越亮。
物距>像距,像是缩小的;物距<像距,像是放大的;物距=像距,像和物等大。
光的直线传播
解释:
日偏食时,太阳通过树叶间的小孔在墙上成像为半圆形。
(小孔成像的形状与小孔形状无关,只与光源有关)
小孔成像现象
光的直线传播
圆形光斑实质是太阳经小孔所成的像。
光的直线传播的应用
光的直线传播的应用:站队看齐/激光准直/射击瞄准
①排队
站队看齐——前面一个人刚好挡住后面所有的人,队伍就直了。
光的直线传播
②射击瞄准
瞄准时:缺口、准星、靶心三点要在一条直线上。
缺口
目标
准星
光的直线传播的应用
光的直线传播
③激光准直
光的直线传播的应用
光的直线传播
手影
皮影戏
日晷
光的直线传播的应用
光的传播速度
光在空气中的传播速度比声音的快。
雷声和闪电同时发生,为何总是先看到闪电后听到雷声?
思考一下
光的传播速度
①真空中的光速
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用c表示。
c=2.99792×108m/s
计算中,可以近似取
c=3×108m/s= 3×105km/s
以光速飞行1秒能够绕地球7.5圈。
光的传播速度
②光在不同介质中传播速度不同
光在空中的速度稍小于真空的速度
光在水中的速度约为真空中光速的3/4
光在玻璃中的速度约为真空中光速的2/3
一般情况下,v真空> v空气> v水> v玻璃
光的传播速度
③光年:光年是长度单位,用来表示天体之间的距离;
1光年等于光在一年内传播的距离
牛郎星
织女星
牛郎星和织女星
的距离是16光年
仙女座大星云距离地球225万光年
声音 光
真空不传声 光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢 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
声和光的比较
课堂小结
光源:能够发光的物体叫光源,分自然光源、人造光源。
传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。
光线:通常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。
现象:影子、日食、月食、小孔成像等。
应用:激光准直、“瞄准”、站队等。
光速:光在真空中的速度是 3×108m/s=3×105km/s
在不同介质中的速度不同 v真空>v空气>v水>v玻璃
光年:光在一年内传播的距离,是长度单位。
光的直
线传播
光速
光的直线传播
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