内容正文:
专题03 光现象
考点一 光的直线传播
知识点一:光源
1. 光源:能够发光的物体叫做光源。如:太阳、萤火虫、电灯、点燃的蜡烛、水母等都是光源;
注意:月亮、发光的金子、自行车尾灯、电影银幕等都不是光源
光源可分为天然光源(水母、太阳)和人造光源(灯泡、火把)
知识点二:光的直线传播及应用
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播;
2. 光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取得直线: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、一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求会作图)
3. 光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;
注意:光线是理想化物理模型,非真实存在.
4. 所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。
知识点三:小孔成像
原理:光的直线传播.
成像性质:
(1)像距大于物距时,成倒立、放大的实像;
(2)像距等于物距时,成倒立、等大的实像;
(3)像距小于物距时,成倒立、缩小的实像 .
知识点四:光速
1. 光的传播速度:光在真空中的传播速度c约为3×108m/s,合3×105km/s;光在空气中的传播速度非常接近c,在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。
2. 光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;
注意:光年是天文学中表示距离的单位;1光年等于光在真空中1年内传播的距离.
3. 光速的几点理解:
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)。光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。
考点二 光的反射
知识点一:光的反射定律
1. 定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光反射回原来介质的现象叫光的反射.
2. 我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3. 光的反射定律:(如图所示)
(1)在反射现象中,入射光线、法线和反射光线在同一平面内.(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.(两角相等)
(4)在反射现象中,光路是可逆的.(光路可逆)
注意:在光的反射定律中,表述成入射角等于反射角是错误的,因为反射角是随着入射角的变化而变化的.
4. 光路图:
(1)确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点
(2)根据法线和反射面垂直,作出法线。
(3)根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线
知识点二:镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,光线各个方向反射出去;
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射)
考点三 平面镜成像
知识点一:平面镜成像的原理、特点及应用
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的大小相等;
(2)像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直;
(3)平面镜所成的像为虚像。
3.应用:潜望镜、镜子等.
4. 水中倒影的形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);
物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关。
考点四 光的折射
知识点一:光的折射定律
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折的现象叫光的折射.
2.光的折射规律:
(1)如图所示,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也增大.
(2)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变.
(3)在折射现象中,光路是可逆的.
注意:快速记忆光的折射规律
(1)共面.折射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)异侧.折射光线、入射光线分别位于法线的两侧.
(3)可逆性.在折射现象中,光路是可逆的.
知识点二:光的折射现象及应用
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
考点五 光的色散
知识点一:光的色散
1.发现:1666年英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,发现了光的色散现象,揭开了光的颜色之谜.
2.光的色散
太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散.如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.雨后彩虹属于色散现象.
3.色光的三原色:光的三原色是红、绿、蓝.
4.看不见的光:
(1)太阳光谱,如图所示.
知识点二:红外线、紫外线及应用
(1)红外线:我们把红光之外的辐射叫做红外线.应用:红外线夜视仪、电视遥控器等.
(2)紫外线:在光谱的紫光以外,还有一种看不见的光,叫做紫外线,紫外线能杀死微生物,使荧光物质感光.应用:验钞机、紫外线灯等.
6.物体的颜色
(1)透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明物体的颜色由它反射的色光决定.
(2)白色的物体可以反射各种颜色的光,白色物体在什么颜色的光的照射下就呈现什么颜色.
(3)黑色物体吸收各种颜色的光,不论什么颜色的光照到黑色物体上,物体都呈现黑色.
(4)除了黑、白色物体,其他颜色的物体只有在白光和本色光的照射下呈现物体本色,在其他颜色光的照射下,物体都呈现黑色.
易混易错点1:
假光源:月亮、水面、平面镜、钻石闪耀等。不是自行发光,而是反射了光,所以不是光源。
易混易错点2:
光的反射定律中,“反射角等于入射角”说法中两角前后顺序不可颠倒。先有入射,再有反射,不能说入射角等于反射角。
易混易错点3:物体通过平面镜所成的像是虚像,只能用眼看到,不能呈现在光屏上。
平面镜成像时像的大小与物体的大小相等,与物体到平面镜的远近无关,与平面镜的大小无关。当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大,而像的大小实际不变。
易混易错点4:
物体通过平面镜所成的像是虚像,只能用眼看到,不能呈现在光屏上。
易混易错点5:
光的折射现象中,不论是光从空气斜射入水中或其他介质中,还是从水或其他介质斜射入空气中,空气中的“角”总是大于水或其他介质中的“角”。
方法技巧1:光反射作图的方法
(1)已知入(反)射光线和镜面作反(入)射光线:
①过入射点,作垂直于界面的法线;
②根据入(反)射角作等大的反(入)射角;
③标注光线的方向。
(2)已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置:
①作入射光线和反射光线夹角的平分线;
②过入射点作法线的垂线,即为平面镜位置;
③标注平面镜位置及背面的短斜线。
方法技巧2:平面镜成像作图方法
(1)方法一:考查物、像问题时,根据平面镜成像的特点(对称法)作图。
①过A点向平面镜引垂线,延长;【注意】要标注出垂直符号。②在延长线上取一点A',使A和A' 到平面镜的距离相等,同理做出B' ;③因为平面镜成的是虚像,所以用虚线连接A' B' ,A' B' 即为AB关于平面镜成的像。
(2)方法二:涉及光路问题时,根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图。
①从发光点S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据反射角等于入射角分别作出两条入射光线的反射光线;
④作两条反射光线的反向延长线,相交于点S ',S ' 即为发光点S的像。
方法技巧3:三种光现象的辨析
光的直线传播
光的反射
光的折射
条件
光在同种、均匀、透明介质中传播
光从一种介质射到另一种介质表面
光从一种介质斜射入另一种介质中,或光在同种不均匀介质中传播
现象
光的传播方向不发生变化
光的传播方向发生变化
光的传播方向发生变化
实例
小孔成像、影子、日食和月食等
水中倒影、平面镜成像、表面光滑的物体反光等
池水变“浅”、水中筷子变弯、海市蜃楼等
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专题03 光现象
考点一 光的直线传播
知识点一:光源
1. 光源:________________________________的物体叫做光源。如:太阳、萤火虫、电灯、点燃的蜡烛、水母等都是光源;
注意:月亮、发光的金子、自行车尾灯、电影银幕等都不是光源
光源可分为________________光源(水母、太阳)和________________光源(灯泡、火把)
知识点二:光的直线传播及应用
1. 光在________________________________________________________沿直线传播;
2. 光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状________________,像是________________的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取得直线: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、一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求会作图)
3. 光线:常用一条带有________________的直线表示光的径迹和方向;
注意:光线是理想化物理模型,非真实存在.
4. 所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。
知识点三:小孔成像
原理:光的直线传播.
成像性质:
(1)像距大于物距时,成倒立、放大的实像;
(2)像距等于物距时,成倒立、等大的实像;
(3)像距小于物距时,成倒立、缩小的实像 .
知识点四:光速
1. 光的传播速度:光在________________中的传播速度c约为3×108m/s,合3×105km/s;光在空气中的传播速度非常接近c,在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。
2. 光年:是光在一年中传播的距离,光年是________________单位;
注意:光年是天文学中表示距离的单位;1光年等于光在真空中1年内传播的距离.
3. 光速的几点理解:
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)。光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。
考点二 光的反射
知识点一:光的反射定律
1. 定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光反射回原来介质的现象叫光的________________.
2. 我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3. 光的反射定律:(如图所示)
(1)在反射现象中,入射光线、法线和反射光线在同一平面内.(________________________________)
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧.(________________________________)
(3)反射角等于入射角.(________________________________)
(4)在反射现象中,光路是可逆的.(________________________________)
注意:在光的反射定律中,表述成入射角等于反射角是错误的,因为反射角是随着入射角的变化而变化的.
4. 光路图:
(1)确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点
(2)根据法线和反射面垂直,作出法线。
(3)根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线
知识点二:镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被________________的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,光线________________________________反射出去;
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都________________反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射)
考点三 平面镜成像
知识点一:平面镜成像的原理、特点及应用
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的________________________________;
(2)像和物体到平面镜的________________________________,像和物体的连线与镜面________________;
(3)平面镜所成的像为________________。
3.应用:潜望镜、镜子等.
4. 水中倒影的形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);
物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关。
考点四 光的折射
知识点一:光的折射定律
1.定义:光从一种介质________________入另一种介质时,传播方向会发生偏折的现象叫光的折射.
2.光的折射规律:
(1)如图所示,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也增大.
(2)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向________________.
(3)在折射现象中,光路是________________的.
注意:快速记忆光的折射规律
(1)________________.折射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)________________.折射光线、入射光线分别位于法线的两侧.
(3)________________________.在折射现象中,光路是可逆的.
知识点二:光的折射现象及应用
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
考点五 光的色散
知识点一:光的色散
1.发现:1666年英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,发现了光的色散现象,揭开了光的颜色之谜.
2.光的色散
太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散.如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是________________________________________________________________________________________________________.雨后彩虹属于色散现象.
3.色光的三原色:光的三原色是________________________________________.
4.看不见的光:
(1)太阳光谱,如图所示.
知识点二:红外线、紫外线及应用
(1)红外线:我们把红光之外的辐射叫做红外线.应用:红外线夜视仪、电视遥控器等.
(2)紫外线:在光谱的紫光以外,还有一种看不见的光,叫做紫外线,紫外线能杀死微生物,使荧光物质感光.应用:验钞机、紫外线灯等.
6.物体的颜色
(1)透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明物体的颜色由它反射的色光决定.
(2)白色的物体可以反射各种颜色的光,白色物体在什么颜色的光的照射下就呈现什么颜色.
(3)黑色物体吸收各种颜色的光,不论什么颜色的光照到黑色物体上,物体都呈现黑色.
(4)除了黑、白色物体,其他颜色的物体只有在白光和本色光的照射下呈现物体本色,在其他颜色光的照射下,物体都呈现黑色.
易混易错点1:
假光源:月亮、水面、平面镜、钻石闪耀等。不是自行发光,而是反射了光,所以不是光源。
易混易错点2:
光的反射定律中,“反射角等于入射角”说法中两角前后顺序不可颠倒。先有入射,再有反射,不能说入射角等于反射角。
易混易错点3:物体通过平面镜所成的像是虚像,只能用眼看到,不能呈现在光屏上。
平面镜成像时像的大小与物体的大小相等,与物体到平面镜的远近无关,与平面镜的大小无关。当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大,而像的大小实际不变。
易混易错点4:
物体通过平面镜所成的像是虚像,只能用眼看到,不能呈现在光屏上。
易混易错点5:
光的折射现象中,不论是光从空气斜射入水中或其他介质中,还是从水或其他介质斜射入空气中,空气中的“角”总是大于水或其他介质中的“角”。
方法技巧1:光反射作图的方法
(1)已知入(反)射光线和镜面作反(入)射光线:
①过入射点,作垂直于界面的法线;
②根据入(反)射角作等大的反(入)射角;
③标注光线的方向。
(2)已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置:
①作入射光线和反射光线夹角的平分线;
②过入射点作法线的垂线,即为平面镜位置;
③标注平面镜位置及背面的短斜线。
方法技巧2:平面镜成像作图方法
(1)方法一:考查物、像问题时,根据平面镜成像的特点(对称法)作图。
①过A点向平面镜引垂线,延长;【注意】要标注出垂直符号。②在延长线上取一点A',使A和A' 到平面镜的距离相等,同理做出B' ;③因为平面镜成的是虚像,所以用虚线连接A' B' ,A' B' 即为AB关于平面镜成的像。
(2)方法二:涉及光路问题时,根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图。
①从发光点S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据反射角等于入射角分别作出两条入射光线的反射光线;
④作两条反射光线的反向延长线,相交于点S ',S ' 即为发光点S的像。
方法技巧3:三种光现象的辨析
光的直线传播
光的反射
光的折射
条件
光在同种、均匀、透明介质中传播
光从一种介质射到另一种介质表面
光从一种介质斜射入另一种介质中,或光在同种不均匀介质中传播
现象
光的传播方向不发生变化
光的传播方向发生变化
光的传播方向发生变化
实例
小孔成像、影子、日食和月食等
水中倒影、平面镜成像、表面光滑的物体反光等
池水变“浅”、水中筷子变弯、海市蜃楼等
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