光的折射和反射课件

光的反射和折射,一、光的直线传播,1、光源：,能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）,2 、光的直线传播,光线：表示光的传播方向的一条直线 -光束的抽象,光在同一种均匀介质中沿直线传播,想一想,1.“床前明月光，疑是地上霜。”明亮的月球是光源吗？为什么？,2.萤火虫、正在放映电影的银幕都是光源吗？为什么？,4、小孔成像,（1）小孔成像说明光沿直线传播。,（2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。,（3）物体和孔的距离越小，像越大。,（4）屏和孔的距离越大，像越大。,. 小孔成像说明什么？,. 像和物位置关系如何？,. 像的大小和什么有关？,思考,结论,5、物体的影子,本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。,半影：不透明物体背面有部分光照的区域。,伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。,本影,半影,伪本影,点光源,小线光源,大线光源,本影,半影,半影,影,本影,影的形成,日,月,半影,半影,本影,伪本影,日食现象,地,地,地,地,月食,.因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食,.当月球位于地球本影区时,可观察到月全食,.当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食,二、光的反射 平面镜,（一）光的反射：,在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，一部分光被返射回原来的媒质中。,1、反射定律：,（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线两侧,（2）反射角等于入射角,反射光线,入射光线,法线,i,M,镜面反射,3、光路可逆,在反射现象中光路是可逆的,2、反射种类,漫反射,M,M,都遵循反射定律,（二）平面镜,1、成像（作图）,2、成像特点,（1）等大,（2）正立,（3）虚象(延长线交点）,（4）物、像关于镜面对称,3、平面镜作图的步骤,（1）明确物体,（2）找出对称,（4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）,（3）确定虚象,(5) 确定观像范围要画边缘光线,M,4、应用,潜望镜,微小形变放大,库仑扭秤、卡文迪许扭秤,练习,利用平面镜作图法作出AB关于平面镜M的像，画出光路图,M,解析：人看到头像, 是由镜上C反光进入眼, 人能看到脚的像, 是镜上D处反射光进入眼的。因此,CD部分就是镜子最小长度。,由平面镜成像特点及相似形知识可得：CD=0.5H,注意:上述结论和镜子远近无关,但镜子上端C应与头顶A和眼E的中点等高。当镜子不是竖放时,镜子可以比0.5H更短.,C,D,三、球面镜,F,F,O,O,P,P,面镜,实焦点虚焦点,会聚作用发散作用,凹（内反）凸（外反）,车灯等后视镜等,球面镜：反射面是球面的一部分,四、光的折射,(一)光的折射,光从一种媒质射入另一种媒质时，传播方向发生改变的现象。,入射光线,A,O,i改变，r也随之改变,折射光线,反射光线,i增大，r增大,i减小，r减小,1、光的折射,2、折射定律,折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧。,入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。,3、折射现象解释,视深比实深浅,4、光路可逆,A,A,折射现象中光路可逆,光密媒质,(二)折射率,折射率是反映媒质光学性质的物理量,折射率,光密媒质,光疏媒质,i,i,光疏媒质,(三)应用,A,O,E,i,i,1、光从玻璃砖的一面射入将从另一面射出,AOEB,光线发生侧移,B,五、全反射,(一)全反射现象,光由光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，只剩反射光线，光被全部反回。,(二)发生全反射的条件,2、条件：iC,全反射棱镜,(一)、什么是棱镜？三棱镜- 横截面为三角形的棱镜(二)、棱镜 的光学作用： 1、改变光的传播方向； 2、使光发生色散。,六、棱 镜,2、偏折角与棱镜材料的折射率有关，n大则大。还与入射角i有关。,i,1、棱镜使光线向底面偏折。,结论：,(三)、三棱镜改变光路方向,(四)、光的色散,(1)棱镜使白光发生色散图,(2)几个重要结论： (同种材料对不同颜色的光） （a）折射角：红光最大、紫光最小。 （b）偏折角：红光最小、紫光最大。 （c）折射率：红光最小、紫光最大。 （d）速 度：红光最大、紫光最小。,方向改变180,方向改变90,(五)、全反射棱镜,(1)、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。,(2)、全反射棱镜对光线的控制作用：,七、透 镜,1、透镜的构造,折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面的透明体，,2、透镜的种类,凸透镜：中间厚，边缘薄.特 点: 对光线起会聚作用,原 因：棱镜对光线的偏 折作用原理,凹透镜：中间薄，边缘厚.特 点: 对光线起发散作用,原 因：棱镜对光线的偏折作用原理,3、透镜的主轴、光心和焦点,主光轴,光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作一点，这一点叫透镜的光心,C1,C2,O,C1,C2,O,4、透镜的焦点,实焦,虚焦,光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播的方向都不改变,焦距（f）：从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距相等）,物 距（u）,像 的 性 质,大 小,正 倒,虚 实,u 2f,u= 2f,f u2f,uf,缩 小,倒 立,实 像,等 大,倒 立,实 像,放 大,倒 立,实 像,uf,放 大,正立,虚 像,不能成像，成一平行光,u,光线会聚于焦点处,八、透镜成像规律,凸透镜成像规律归纳,1. 成实像时，物体和像分居在透镜的两侧；相对于物体，像一定是倒立的；可大于物体，也可小于物体。,2. 成虚像时，物体和像处于透镜的同一侧；相对于物体，像一定是正立的；像只能大于物体。,3. 焦点是实像和虚像的分界点；也是正立像和倒立像的分界点。,4. 2f点是放大像和缩小像的分界点。,5. 物体从无限远处靠近透镜焦点时，像从另一侧焦点起向无穷远处移动。,6. 物体从焦点处靠近透镜时，像从同一侧无穷远靠近透镜，但物体总比像更靠近透镜。,凹透镜成像规律,对凹透镜, 无论物距多大, 都不能在光屏上成实像, 只能 通过透镜看到物体同侧有一 个正立、 缩小 、 虚像。,（1）可能是倒立放大的实像；（2）可能是倒立缩小的实像；（3）可能是实像也可能是虚像；（4）只能是正立缩小的虚像。,1、关于凹透镜成像，以下说法正确的是,九、透镜成像作图法,1、凸透镜成像的三条特殊光线,平行于主光轴的光线, 经折射后通过另一侧焦点,通过同一侧焦点的光线, 经折射后和主轴平行,通过光心的光线，经过透镜后方向不变,2、凹透镜成像的三条特殊光线,平行于主光轴的光线, 折射后的反向延长线通过同侧的焦点,通过另一侧焦点的光线, 折射后平行于主光轴,通过光心的光线，经过透镜后方向不变,成正立缩小像,是凹透镜,过光心的光线方向不变，则SS和MN的交点为光心。,再利用平行于主光轴的光线“过焦点”可得焦点。,成正立放大像,是凸透镜,过光心的光线方向不变，则SS和MN的交点为光心。,再利用平行于主光轴的光线“过焦点”可得焦点。,结论:1.透镜的性质可由像的性质来确定；,2.光心的位置可由物、像连线与主轴交点来确定,3.焦点的位置可由平行于主轴的光线来确定。,例题2.图示，CD是物体AB的像，用作图法找出透镜的光心和焦点的位置，并确定透镜的种类。,例题3、画出图中光线SA经过折射后的光线。,例题4、确定图中透镜的类别、光心、焦点。,说明：从 S 发出的所有经过透镜折射的光线都将会聚于一点。,透镜种类由折射作用定,作出辅助物点S的像S,借助平行主轴光作焦点,十、透镜成像公式,像的放大率,1、物体经透镜成一个倒立的像,像的长度和物体的长度相等,像与物体之间的距离是80厘米,则此透镜是_ 透镜,它的焦距是_厘米。,凸,20,2、用蜡烛、凸透镜、像屏等来研究成像实验时,无论怎样移动物屏也得不到像,其原因是_若固定蜡烛和像屏,无论怎样移动透镜,像屏上也得不到像,其原因是 。,物体的物距小于f,物体和光屏间距离小于4f,3、当物体从远处移近凸透镜时,下列说法正确的是 A.只要成放大像,像移动速率就大于物体移动速率 B.只要成实像,像移动速率就大于物体移动速率 C.只有成放大实像,像移动速率才大于物体移动速率 D.只有成虚像,像移动速率才大于物体移动速率,十一、 眼 睛,1、眼睛的结构：,眼睛角膜、水样液、晶状体和玻璃体的共同作用相当一个凸透镜，从物体射进眼里的光无论是发散或会聚的光束，通过眼球折射后，会聚在视网膜上，视神经受到刺激，产生视觉。,2、视觉光学原理：,眼睛的调节,看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会聚作用最小，眼睛焦距最大。,看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会聚作用最大，眼睛焦距最小。,远点和近点,晶状体弯曲程度最小（最扁）时，能够看到的最远点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。,晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为10厘米。,明视距离,在合适照明下，正常眼睛看距离25厘米远处的物体，最不易疲劳，因此称25厘米的距离为明视距离。,对比：正常眼,平行光会聚在视网膜上，近视眼视网膜距晶状体较远,晶状体较凸,平行光会聚在视网膜前。,关于近视眼,产生原因：先天或用眼不当形成,矫正方法：戴凹透镜先发散后会聚在视网膜,对比： 正常眼,平行光会聚在视网膜上远视眼视网膜距晶状体较远晶状体较扁,平行光会聚在视网膜后,矫正方法： 戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上,关于远视眼,形成原因：先天或外伤所形成,1、下列说法正确的是 A、人的眼睛像一架幻灯机 B、人的眼睛有调节功能，像是一个焦距可调的照相机 C、物体在视网膜上形成的像是倒立、缩小的实像，而物体经透镜生成的放大虚像在视网膜上形成缩小的虚像。 D、物体经透镜折射成虚像，在视网上形成实像。,B、D,2、下列说法正确的是： A、眼睛能够看见物体的实像也能够