光的传播基础知识

光的传播光的传播 一 光的传播一 光的传播 1 光源 能发光的物体叫做光源 光源 能发光的物体叫做光源 光源可分为天然光源 水母 太阳 光源可分为天然光源 水母 太阳 人造光源 灯泡 人造光源 灯泡 火把 火把 月亮 钻石 镜子 影幕不是光源 月亮 钻石 镜子 影幕不是光源 2 光在同种均匀介质中沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 光的直线传播的应用 光的直线传播的应用 1 小孔成像小孔成像 像的形状与小孔的形状无关 像是倒 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 立的实像 树阴下的光斑是太阳的像 实像 由实际实像 由实际 光线会聚而成的像 光线会聚而成的像 小孔成像的条件 孔的大小必须远远小于孔到发光小孔成像的条件 孔的大小必须远远小于孔到发光 的距离及孔到光屏的距离 的距离及孔到光屏的距离 像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关 像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关 发光体到小孔的距离不变 光屏远离小孔 实像增大 发光体到小孔的距离不变 光屏远离小孔 实像增大 光屏靠近小孔 实像减小 光屏靠近小孔 实像减小 光屏到小孔的距离不变 发光体远离小孔 实像减小 光屏到小孔的距离不变 发光体远离小孔 实像减小 发光体靠近小孔 实像增大 发光体靠近小孔 实像增大 2 取得直线 取得直线 激光准直 挖隧道定向 激光准直 挖隧道定向 整队集合 整队集合 射击瞄准射击瞄准 3 限制视线 限制视线 坐井观天 一叶障目坐井观天 一叶障目 4 影的形成 影的形成 影子 日食 月食影子 日食 月食 日食 太阳日食 太阳 月球月球 地球 地球 月食 月球月食 月球 太阳太阳 地球地球 常见的现象 常见的现象 激光准直 激光准直 影子影子的形成 光在的形成 光在传播传播过程中 遇到过程中 遇到不透明不透明的物体 的物体 在物体的后面形成在物体的后面形成黑色区域黑色区域即影子 即影子 日食月食的形成 当日食月食的形成 当地球地球 在中间在中间时可形成月食 时可形成月食 如图 在月球后如图 在月球后 1 的位置可看到的位置可看到日全食日全食 在在 2 2 的位的位 置看到置看到日偏食日偏食 在在 3 3 的位置看到的位置看到日环食日环食 小孔成像小孔成像 小孔成像实验早在 小孔成像实验早在 墨经墨经 中就有记载中就有记载 小孔成像成小孔成像成 倒立的实像倒立的实像 其像的形状与孔的形状 其像的形状与孔的形状无无 关 关 3 光线 常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向 光线 常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向 是理想化物理模型 非真实存在 是理想化物理模型 非真实存在 4 所有的光路都是可逆的所有的光路都是可逆的 包括直线传播 反射 折射等 包括直线传播 反射 折射等 5 真空中光速是宇宙中最快的速度 真空中光速是宇宙中最快的速度 c 3 108m s 3 105 m s 6 光年 是光在一年中传播的距离 光年 是光在一年中传播的距离 光年是长度单位 光年是长度单位 声音在固体中传播得最快 液体中次之 气体中最慢 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 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 固体光在真空中传播的最快 空气中次之 透明液体 固体 1 2 3 中最慢中最慢 二者刚好相反 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 但光传播时间可时 声音传播时间不能忽略不计 但光传播时间可 忽略不计 忽略不计 二 光的反射二 光的反射 1 当光射到物体表面时 被反射回来的现象叫做光的反射 当光射到物体表面时 被反射回来的现象叫做光的反射 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 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 的眼睛 3 反射定律 反射定律 1 在反射现象中 反射光线 入射光线 在反射现象中 反射光线 入射光线 法线都在同一个平面内 法线都在同一个平面内 2 反射光线 入射光线分居法线两侧 反射光线 入射光线分居法线两侧 3 反射角等于入射角 反射角等于入射角 说成入射角等于反说成入射角等于反 射角是错误的射角是错误的 1 法线 通过入射点所作的与反射面垂直的直线 法线 通过入射点所作的与反射面垂直的直线 虚线 虚线 2 入射角 入射光线与法线的夹角 实线 入射角 入射光线与法线的夹角 实线 3 反射角 反射光线与法线的夹角 反射角 反射光线与法线的夹角 实线 实线 4 反射角总是随入射角的变化而变化 入射角增大反 反射角总是随入射角的变化而变化 入射角增大反 射角随之增大 射角随之增大 5 垂直入射时 入射角 反射角相等都等于 垂直入射时 入射角 反射角相等都等于 0 度 度 4 光路图 要求会作 光路图 要求会作 5 两种反射 两种反射 镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射 1 镜面反射 平行光射到光滑的反射面上时 反射光 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 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 光线向各个 漫反射 平行光射到粗糙的反射面上 光线向各个 方向反射出去 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 守反射定律 不同点是 反射面不同 一光滑 一粗糙 不同点是 反射面不同 一光滑 一粗糙 一个方 一个方 向的入射光 镜面反射的反射光只射向一个方向 刺向的入射光 镜面反射的反射光只射向一个方向 刺 眼 眼 而漫反射射向四面八方 下雨天向光走走暗 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 黑板上射把光射向四处 黑板上 反光反光 是发生了镜面反射 是发生了镜面反射 光污染也是镜面反射 光污染也是镜面反射 6 潜望镜的工作原理 光的反射 潜望镜的工作原理 光的反射 三 平面镜成像三 平面镜成像 1 平面镜成像特点 平面镜成像特点 正立的虚像 正立的虚像 像和物的大小相等 像和物的大小相等 像和物关于镜面对称像和物关于镜面对称 轴对称图形 轴对称图形 像和物对应点的连线和镜面垂直 像和物对应点的连线和镜面垂直 到镜面距离相等 到镜面距离相等 像和物上下相同 左右相反像和物上下相同 左右相反 镜中像的左 镜中像的左 手是人的右手 物体远离或靠近镜面像的大手是人的右手 物体远离或靠近镜面像的大 小不变 像也要随着远离或靠近镜面相同距小不变 像也要随着远离或靠近镜面相同距 离 离 2 关于平面镜成像的实验 关于平面镜成像的实验 用玻璃板代替平面镜 用玻璃板代替平面镜 便于观察和确定像的位置 便于观察和确定像的位置 刻度尺的作用 刻度尺的作用 便于比较像与物到平面镜的距离关系 便于比较像与物到平面镜的距离关系 选取两段完全相同的蜡烛 选取两段完全相同的蜡烛 为了比较像与物的大小关为了比较像与物的大小关 系 系 移去后面的蜡烛 并在所在的位置上放一光屏移去后面的蜡烛 并在所在的位置上放一光屏 则光 则光 凭上不能接受到蜡烛烛焰的像 凭上不能接受到蜡烛烛焰的像 所以平面镜所成的像所以平面镜所成的像 是虚像是虚像 将蜡烛远离玻璃板时 它的像的大小不变 将蜡烛远离玻璃板时 它的像的大小不变 有有 3mm 和和 2mm 的两块玻璃板 应选择的两块玻璃板 应选择 2mm 厚的玻厚的玻 璃板做实验 璃板做实验 玻璃板太厚 会看到两个像 玻璃板太厚 会看到两个像 玻璃板没有放正 倾斜放置玻璃板没有放正 倾斜放置 蜡烛与像不能完全重合 蜡烛与像不能完全重合 不容易找到像 不容易找到像 该实验在较黑暗的环境中做效果好 该实验在较黑暗的环境中做效果好 3 水中倒影的形成的原因 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 平静的水面就好像一个平面镜 它可以成像 水中月 镜中花 水中的云 水中的鸟 镜中花 水中的云 水中的鸟 对实物的每一点来说 对实物的每一点来说 它在水中所成的像点都与物点它在水中所成的像点都与物点 等距等距 树木和房屋上各 树木和房屋上各 点与水面的距离不同 越接近水面的点 所成像亦距水点与水面的距离不同 越接近水面的点 所成像亦距水 面越近 无数个点组成的像在水面上看就是倒影了 面越近 无数个点组成的像在水面上看就是倒影了 物物 离水面多高 像离水面就是多远 与水的深度无关离水面多高 像离水面就是多远 与水的深度无关 4 平面镜成虚像的原因 平面镜成虚像的原因 物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没 有会聚而是发散的 这些反射光线的反向延长线 画线有会聚而是发散的 这些反射光线的反向延长线 画线 时用虚线 相交成的像 不能呈现在光屏上 只能通过时用虚线 相交成的像 不能呈现在光屏上 只能通过 人眼观察到 故称为虚像 人眼观察到 故称为虚像 不是由实际光线会聚而成不是由实际光线会聚而成 5 球面镜 凸面镜和凹面镜 球面镜 凸面镜和凹面镜 以球外表面为反射面叫凸面镜 以球内表面为反射面以球外表面为反射面叫凸面镜 以球内表面为反射面 的叫凹面镜 的叫凹面镜 凸面镜对光有发散作用 可增大视野凸面镜对光有发散作用 可增大视野 汽车上的观后 汽车上的观后 镜 街头拐弯处的反光镜 镜 街头拐弯处的反光镜 凹面镜对光有会聚作用凹面镜对光有会聚作用 太阳灶 利用光路可逆制作 太阳灶 利用光路可逆制作 手电筒的反光罩 手电筒的反光罩 四 光的折射四 光的折射 1 光的折射 光的折射 1 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向发光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向发 生偏折生偏折 2 光在同种不均匀的介质中传播时 光的传播方向 光在同种不均匀的介质中传播时 光的传播方向 也会发生偏折也会发生偏折 海市蜃楼 海市蜃楼 3 折射角 折射光线和法线间的夹角 折射角 折射光线和法线间的夹角 2 光的折射定律光的折射定律 1 在光的折射中 三线共面 法线居中 在光的折射中 三线共面 法线居中 2 垂直入射时 折射角和入射角都等于垂直入射时 折射角和入射角都等于 0 光的传光的传 播方向不改变播方向不改变 3 折射角随入射角的增大而增大 折射角随入射角的增大而增大 4 当光射到两介质的分界面时 反射 折射同时发 当光射到两介质的分界面时 反射 折射同时发 生生 3 生活中与光的折射有关的例子 生活中与光的折射有关的例子 1 水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些 鱼实际 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 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 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 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 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 斜放在水中的筷子好像向上弯折了 要求会作光 路图 路图 五 光的色散 五 光的色散 1 太阳光通过三棱镜后 依次被分解成 太阳光通过三棱镜后 依次被分解成红 橙 黄 绿 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫蓝 靛 紫七种颜色 这种现象叫色散 七种颜色 这种现象叫色散 2 白光是由各种色光混合而成的复色光白光是由各种色光混合而成的复色光 3 天边的彩虹是光的色散现象 天边的彩虹是光的色散现象 4 色光的三原色是 红 绿 蓝色光的三原色是 红 绿 蓝 其它色光可由这三种色 其它色光可由这三种色 光混合而成 白光是三种色光混合而成的 世界上没有光混合而成 白光是三种色光混合而成的 世界上没有 黑光 黑光 颜料的三原色是 红 黄 蓝颜料的三原色是 红 黄 蓝 三原色混合是黑色 三原色混合是黑色 5 透明体的颜色由它透过的色光决定透明体的颜色由它透过的色光决定 什么颜色透过什么 什么颜色透过什么 颜色的光 颜色的光 不透明体的颜色由它反射的色光决定不透明体的颜色由它反射的色光决定 什么颜色反射什 什么颜色反射什 么颜色的光 吸收其它颜色的光 白色物体反射所有颜么颜色的光 吸收其它颜色的光 白色物体反射所有颜 色的光 黑色物体吸收所有颜色的光 色的光 黑色物体吸收所有颜色的光 例 一张白纸上画了一匹红色的马 绿色的草 红色的例 一张白纸上画了一匹红色的马 绿色的草 红色的 花 黑色的石头 现在暗室里用绿光看画 会看见黑色的花 黑色的石头 现在暗室里用绿光看画 会看见黑色的 马 黑色的石头 还有黑色的花在绿色的纸上 看不见草马 黑色的石头 还有黑色的花在绿色的纸上 看不见草 草 纸都为绿色 草 纸都为绿色 六 看不见的光六 看不见的光 1 红外线 红外线 定义 在光谱的红光以外的部分叫做红外线定义 在光谱的红光以外的部分叫做红外线 特性 特性 A 热作用强 一切物体都在不断的发射红外线 物体的热作用强 一切物体都在不断的发射红外线 物体的 温度越高 辐射出的红外线越多 物体在辐射红外线的温度越高 辐射出的红外线越多 物体在辐射红外线的 同时