高三物理几何光学光的直线传播课件

1、 初中我们学习过光学的知识，请同学们阅读课初中我们学习过光学的知识，请同学们阅读课文思考如下问题：文思考如下问题：1 1、什么叫光源，生活中有哪些物体是光源？、什么叫光源，生活中有哪些物体是光源？ 自行发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、点燃自行发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、点燃的蜡烛等等。的蜡烛等等。在同一种均匀介质中光是沿直线传播的在同一种均匀介质中光是沿直线传播的光是沿直线传播的的吗？光是沿直线传播的的吗？自然界中除了小孔成像，还有很多光现象也证明光是自然界中除了小孔成像，还有很多光现象也证明光是沿直线传播的。如：沿直线传播的。如：影影日食日食月食月食 光线是一个很有用的概念，通过它，

2、光线是一个很有用的概念，通过它，可以借助于几何光学的方法研究光的传可以借助于几何光学的方法研究光的传播，光线这个概念是一种科学的抽象，播，光线这个概念是一种科学的抽象，用来表示光的传播方向，光线并非实际用来表示光的传播方向，光线并非实际存在的东西，实际中即便是很窄的一束存在的东西，实际中即便是很窄的一束光，也必然要有一定的粗细，不可能得光，也必然要有一定的粗细，不可能得到象几何线那样的光线。到象几何线那样的光线。在研究光的传播方向时在研究光的传播方向时常用到光线的概念常用到光线的概念定义：沿光的传播方向做一条线，并标定义：沿光的传播方向做一条线，并标上箭头，表示光的传播方向。上箭头，表示光的传

3、播方向。点光源点光源点光源点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型当光源的尺寸远小于它到观察点的距离型当光源的尺寸远小于它到观察点的距离时就可看作点光源时就可看作点光源太阳光也可以看做平行光太阳光也可以看做平行光光的直线传播影影1 1、点光源的影、点光源的影 点光源发出的光，照到不透明的物体上，物点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域个光线照不到的黑暗区域sABAB完全不会受到光的照射的

4、范围是完全不会受到光的照射的范围是本影本影本影本影证明光沿直线传播的现象证明光沿直线传播的现象1、点光源的影：、点光源的影：2 2、较大发光面的影、较大发光面的影 光源ABABCD半影半影半影半影本影本影周围还有一个能受到光源发出的一部本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是分光照射的区域，是半影。注意：半影。注意：A B之间的半影区叫之间的半影区叫伪本影区伪本影区。伪伪本影本影 月亮挡住了太阳射向地球的光线，在月亮挡住了太阳射向地球的光线，在地球上的影子区域内即使在白天也不能地球上的影子区域内即使在白天也不能看见太阳，就形成了看见太阳，就形成了日食。日食。证明光沿直线传播的现象

5、证明光沿直线传播的现象 地球挡住了太阳射向月亮的光线，在地地球挡住了太阳射向月亮的光线，在地球后方形成一个大影子区域，当月球处于球后方形成一个大影子区域，当月球处于这个区域时，太阳光不能直接照射到月球这个区域时，太阳光不能直接照射到月球上就形成上就形成月食。月食。证明光沿直线传播的现象证明光沿直线传播的现象太阳太阳月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影3 3、日食、日食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影日偏食日偏食日全食日全食3 3、日食、日食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影日偏食日偏食日环食日环食3 3、日食、日食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影

6、半影 伪本影伪本影月偏食月偏食4 4、月食、月食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影月全食月全食4 4、月食、月食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影月偏食月偏食4 4、月食、月食太阳太阳地球地球月球月球本影本影半影半影 伪本影伪本影4 4、月食、月食 在较暗的屋子里在较暗的屋子里,把一支点燃的蜡烛放在一块半把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜前面透明的塑料薄膜前面,在它们之间放一块钻有小孔的在它们之间放一块钻有小孔的纸板纸板,塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像,这种现象叫这种现象叫做小孔成像。做小孔成像。5、小孔成像、小孔成像

7、6、光的速度、光的速度在真空中最快：在真空中最快：c=3108 米米/秒秒在空气中的速度：约在空气中的速度：约3108 米米/秒秒光光在水中的速度约是空气中的在水中的速度约是空气中的3/4在玻璃中的速度约是空气中的在玻璃中的速度约是空气中的2/3 注意：光年是距离单位注意：光年是距离单位, ,它是指它是指光在光在一年的时间里走过的距离。一年的时间里走过的距离。三、光速三、光速1.光从光源发出，以有限的速度向外传播。（光从光源发出，以有限的速度向外传播。（17世纪才发现）世纪才发现）光在真空中的传播速度约为光在真空中的传播速度约为30万千米每秒。万千米每秒。 光速光速 C=3.00108 m/s

8、 2.光速的测量光速的测量: 要测光速，必须利用很大的距离，或者用精巧要测光速，必须利用很大的距离，或者用精巧 的办法准确地测量出很短的时间间隔。的办法准确地测量出很短的时间间隔。1975年国际计量大会决议：真空中光速的最可靠值年国际计量大会决议：真空中光速的最可靠值 C=2.99792458 1108 m/s+1607年伽利略的尝试年伽利略的尝试1676年罗默用天文观察法测光速年罗默用天文观察法测光速 C=2.250108 m/s1849年斐索在地面测光速年斐索在地面测光速 C=3.153 108 m/s迈克耳逊测光速迈克耳逊测光速 C=2.99796 4108 m/s+ 注意：注意：光年是距光年是距离单位离单位, ,它是指它是指光光在一年的在一年的时间里走时间里走过的距离。过的距离。想想议议想想议议: 你能不能想出一个办法来估测发生雷你能不能想出一个办法来估测发生雷电的地方离你有多远电的地方离你有多远?答案答案:(光的传播时间忽略光的传播时间忽略) 看见闪电后看见闪电后, 立刻看表立刻看表, 记下时间记下时间; 看过几看过几秒后听到雷声秒后听到雷声. 利用声音在空气中的速度利用声音在空气中的速度, 根据根据 s=vt 即可即可求出闪电处的距离求出闪电处的距离.练习练习：