人教版第二章光現象備考提綱
一、光的傳播
1、光源:一切自身能發光的物體都稱為光源。光源可分為天然光源和人造光源。
注意:借助反射光而泛白的物體不是光源。
2、光的直線傳播:光在同一種均勻介質中沿直線傳播。一般用一根帶箭頭的直線—光線來表示光的傳播方向。
光的直線傳播的現象:影子、小孔成像、日食和日食。
3、光速:光在不同介質中傳播的速率不同。
光在真空中傳播的速率為3×108m/s。
光在空氣中的傳播速率與在真空中相差不多:光在水底的傳播速率約是真空中的3/4:光在玻璃中的速率約是真空中的2/3。
注意:光在一年時間內傳播的距離稱為1光年,光年是距離單位。
二、光的反射
1、光的反射現象:光從一種介質射向另一種介質表面時,在分界面處有一部份光被反射回原先介質的現象叫光的反射。
人眼看見物體是因為物體發出的光線或反射的光線步入人眼。
2、光的反射定理:
反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內,反射光線和入射光線分居法線的一側,反射角等于入射角,可以總結為“三線共面、法線居中、兩角相等”。
重點提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光線和反射光線與法線的傾角。入射角變化,反射角也變化,但一定相等。在反射現象中,光路是可逆的。
3、鏡面反射和鏡面反射:
射到光滑鏡面上的平行光線經反射后一直是平行的,這些反射稱作鏡面反射。平行光線射到表面凸凹不平的物體表面時,反射光線奔向不同的方向,這些反射稱作漫反射。漫反射使我們從不同方向都能見到本身不發光的物體。
重點提示:
發和生鏡面反射的條件是反射面是光滑的平面。鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵循光的反射定理。
三、平面鏡成像
1、平面鏡成像的特征:平面鏡成的像是實像,像和物體到鏡面的距離相等,像和物體的大小相等,像和物體的對應點的連線與鏡面垂直,即平面鏡成的像與物體關于鏡面對稱。
2、平面鏡成像的原理:平面鏡成像時,滿足光的反射定理。
小結:影子和像的聯系與區別
影子
像
原理
光的直線傳播
特征
光照不到的黑暗區域
由光線或光線的反向延長線會聚面成、明亮面有色調
3、平面鏡的應用
①利用平面鏡改變光的傳播方向,起到控制光路的作用。②利用平面鏡成像。
4、凹面鏡和凸面鏡
①凹面鏡對光線有會聚作用:平行光線經凹面鏡后會聚于凹面鏡的焦點,從焦點射向凹面鏡的光線經凹面鏡反射后成為平行光線。
②凸面鏡對光線有發散作用:平行光線經凸面鏡后發散。
四、光的折射
1、光的折射現象:光人從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折,這些現象稱作光的折射。
2、光的折射規律:折射光線與入射光線、法線在同一平面內。折射光線與入射光線分高踞法線兩邊。
①光從空氣斜射入其他介質中時,折射光線向法線方向偏折;而從其他介質余射入空氣中時,折射光線向遠離法線的方向偏折。
②當入射角減小時,折射角也減小。
③光的折射現象中光路是可逆的,即光線方向顛倒時,光的傳播路徑不變。
④當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不改變。
重點提示:在光的折射規律中有“空氣中總是大角”,即不論空氣中的角是入射角還是折射角,總是要比其他介質中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是說,在空氣與其他介質的界面上發生的折射現象,假如折射角小于入射角,這么折射角所在介質為空氣;假如入射角小于折射角,這么入射角所在的介質為空氣。
3、生活中的折射現象:斜插入水底的牙簽在水下的部份看上去向下彎折;往水盆中倒水,看上去盆底深度變淺;潛入水底的人看對岸的人變高:從厚玻璃磚后見到鉛筆“錯位”。
4、光折射與光的反射的區別
光的反射
光的折射
聯系
光從一種介質斜射入另一種介質時,兩者同時發生
區別
反射光線和入射光線在同一種介質中
折射光線和入射光線分別在兩種介質中
反射角與入射角相等
折射角與入射角不相等
五、光的色散
1、光的色散現象:太陽光通過棱鏡后,被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光平面鏡成像作圖的兩種方法,產生一條彩色的光帶,這就是光的色散現象,它是美國化學學家牛頓發覺的。
2、色光的三原色:紅、綠、藍:染料的三原色:紅、黃、藍。
重點提示:色光的混和與染料的混和規律不同。兩種色光混和后使耳朵覺得到形成了另一種顏色,而兩種染料的混和是它們都能反射的色光。
3、物體的顏色:透明物體的顏色是由通過它的色光決定的,不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
4、不同的色光照射到不同顏色的物體時,出現的情況是:
①白紙可以反射各類色光,紙出現的顏色與光的顏色相同。
②黑紙吸收各類色光,無論哪些顏色的光照在黑紙上,紙都是白色的。
③各種色紙反射和它顏色相同的光,對其它不同顏色的光都吸收。
④白光照在不同顏色的紙上,紙出現的顏色與紙的顏色相同。
5、不同的色光照射在不同顏色的透明物體時,透色光的情況是:
光的顏色志透明物體顏色相同時,光可透過物體。若興的顏色志透明物體顏色不同時,光就透不過物體。
六、看不見的光
1、紅外線:在波譜中平面鏡成像作圖的兩種方法,在綠光以外有一種看不見的光稱作紅外線。
紅外線有熱作用(即熱效應),可應用在紅外夜視儀、診斷癌癥、遙控等方面。
重點提示:紅外線進不可見光,任何物體都向外幅射紅外線。當物體氣溫下降時,它向外幅射的紅外線會大大提高。
2、紫外線:在波譜中,在紫光以外有一種看不見的光叫紫外線。
紫外線的物理作用、熒光作用、生理作用,它有助于人體合成維生素D、能滅菌、能使螢光物質發光。
七、難點專攻
1、光速的估算:光速非常大,一般利拿來求距離,有兩種方式:一是通過反射;二是通過時間差。借助光的反射測距離時,要注意光走過的路程是所測距離的二倍。
2、反向改變光路:借助平面鏡和光的反射定理,可以有目的地改變光的傳播方向。
①入射光線不變,旋轉鏡面:一束光線照射到平面鏡上,若保持入射光線方向不變,把平面鏡繞入射點旋轉α角,則反射光線與入射光線的傾角將急劇改變,且反射光線相比原先轉過2α角。
②鏡面不動,光線旋轉:一束光線照射到平面鏡上,若保持鏡面不動,當入射光線旋轉θ角,反射光線也旋轉θ角。
重點提示:制做潛望鏡、改善室外光照條件等就會用到反射改變光路。無論是鏡面旋轉還是入射光線旋轉,都可能有兩種情況,即沿順秒針方向旋轉和沿逆秒針方向旋轉,討論時兩種情況都要考慮。
3、作圖
①平面鏡成像畫圖
平面鏡成像畫圖的兩種方式:一是按照反射定理;二是依據平面鏡成像特性。
A、根據反射定理畫圖的步驟:a、從點光源S引出兩條光線,射到平面鏡上。b、作兩條入射光線的法線。c、根據反射定理,反射角等于入射角,作反射光線,將反射光線反向延長,反射光線的反向延長線的交點即為點光源S的像點S'。
B、根據平面鏡成像特性畫圖的步驟:a、過S點作平面鏡的垂線(像與物的連線跟鏡面垂直)。b、截取S'點,讓S'點到鏡面的距離等于S點到鏡面的距離(像與物到鏡面的距離相等)。c、畫出像點S'(像與大小相等)。
重點提示:畫圖時,光線要注明傳播方向,光線和界面用虛線表示,法線和反向延長線要用實線表示。
②光的折射畫圖
光的折射畫圖步驟:垂直于界面做出法線:按照折射規律做出折射光線(注意空氣中角大)。4、平面鏡成像特性的實驗探究
實驗器材:玻璃板、一張大紙、兩枝完全相同的蠟燭、刻度尺。
①在光具座上矗立一塊薄玻璃板作為平面鏡,把一支燃起的蠟燭入在玻璃板上面,可以看見玻璃板前面出現蠟燭的像。
②另外拿一支相同的沒有燃起的蠟燭在玻璃板前面聯通,直至看起來它跟像完全重合,這個位置就是上面蠟燭像的位置。
③觀察比較蠟燭和它所成的像的大小,從光具座上讀出兩支蠟燭到玻璃板的距離,就可以總結出平面鏡成像的規律。
說明:取一塊薄玻璃板作為平面鏡的目的是為了更好地觀察所成的像。用手去摸所成的燭焰的像,我們會發覺它并不燙手,這說明平面鏡所成的像是實像。實驗中應注意:應將沒有燃起的那枝蠟燭置于玻璃板的旁邊,并調整其位置,直到它與燭焰的像重合,即從玻璃板正面觀察,幾乎分不出那個是原蠟燭的像,那個是后放過去的蠟燭。