CD是界面，FO是入射光線，OE是反射光線，入射角是60°，折射角是40°，反射角是60°
第二章 光現象
一、光的直線傳播
l.光源的特點
光源指自身能發光的物體，太陽、發光的電燈、點燃的蠟燭都是光源，有些物體本身不發光,但由于它們能反射太陽光或其它光源射出的光，好像它們也在發光一樣，不要被誤認為是光源，如月亮和所有行星，它們并不是物理學所指的光源。
2.光的傳播規律：光在同一均勻透明介質中沿直線傳播。
例子：種樹、排隊、挖掘隧道、打槍、影子、手影、日食、月食 、小孔成像
3.光的傳播速度
光速與介質有關，光在不同介質中的傳播速度不同，光在真空中的傳播速度最 大,真空或空 氣中的光速取為c=3×10 m/s。光在水中的速度約為真空中的3/4；光在玻璃中的速度約為真空 中的2/3。
4．光年（距離單位）： 光在1年內傳播的距離。
5.光線：用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向，這樣的直線叫光線。光線并不是真實存在的，而是為了研究方便，假想的理想模型。
二、光的反射
1.光的反射及反射定律
反射：是指光從一種介質射到另一種介質表面時，有部分光返回原介質中傳播的現象。光的反射所遵循的規律稱為光的反射定律。
反射定律：①反射光線和入射光線、法線在同一平面上；
②反射光線和入射光線分居法線兩側；
③反射角等于入射角。
入射點：入射光線與鏡面的交點。
法線：從光的入射點O所作的垂直于鏡面的線ON叫做法線。
入射角：入射光線與法線的夾角叫做入射角，用符號i表示。
反射角：反射光線與法線的夾角叫做反射角，用符號r表示。
注意：①對應于一條入射光線，只有一條反射光線；
②反射光線的位置是隨入射光線的改變而改變的，即入射光線是“因”，反射光線是“果”，所以敘述反射定律時不能說成“入射角等于反射角”。
2.反射現象中光路是可逆的
光線沿原來的反射光線的方向射到界面上，這時的反射光線定會沿原來的入射 光線的方向射出去。
3.反射類型：①漫反射：反射面凸凹不平，使得平行光線入射后反射光線不再平行
而是射向各個方向。
②鏡面反射：反射面很光滑，使得入射的平行光線反射后光線仍然平行鏡面反射和漫反射的相同點與不同點：
鏡面反射和漫反射都是反射現象，每一條光線反射時，都遵守光的反射定律。
③它們的不同點:是鏡面反射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍為平行光束；而漫反射的反射面是粗糙不平的，平行光束反射后射向各個方向，利用鏡面反射可以改變光路，例如用平面鏡反射日光照亮地道；利用漫反射可以從不同方向看到本身不發光的物體，例如用粗糙的白布做幕布放映電影。
④例子：日常見到的絕大部分反射面都會發生漫反射，由于漫反射才能夠使我們從不同方向看到物體，教室里的黑板用毛玻璃、電影幕布用粗布，都是為了使各個方向的人都能看到。而黑板用久了，會出現“反光”現象，就是因為發生了鏡面反射，使有些方向沒有反射光線，從而看不見了。
⑤光的反射現象例子：水中的倒影、平面鏡成像、潛望鏡、凸面鏡、凹面鏡、能看見不發光的物體。
三、平面鏡
1．平面鏡成像的特點：
①像和物體到鏡面的距離相等。②像與物體的大小相等。
③平面鏡成正立、等大的虛像．④像和物的連線與鏡面垂直。
2．平面鏡中像的形成
平面鏡所成像是物體發出（或反射出）的光線入射到鏡面，發生反射，由反射光的延長線在鏡后相交而形成的。如圖2所示，光源S在平面鏡后的像并不是實際光線會聚而成的，是由反射光線的反向延長線會聚而成，這樣的像就叫虛像。如果用光屏放在平面鏡后的S'處，是接收不到這個像的。
3.平面鏡的應用
①成像；
②改變光路（光的傳播方向），如潛望鏡就是利用兩塊互相平行的平面鏡可以從水下觀察水面上的船只。
4.虛像：非實際光線而是光線的反向沿長線會聚而成的像。
實像：實際光線會聚而成的像叫實像。
在光學中涉及到的像可分成實像和虛像。它們的共同點是都能被人眼觀察到，即都有光線射入人眼。它們的不同點是：實像可以成在光屏上，如小孔成像，照像機成像、幻燈機成像均是實像；而平面鏡成像，放大鏡成像均是虛像。實像是光線的實際會聚而成，而虛像則是由發散的反射光線或折射光線的反向延長線會聚，形成虛像。
5.會用垂直等距和光路圖兩種方法找物體的像。最關鍵是光路圖法。
6.畫圖中的實線和虛線：(1)實際光線用實線畫，加箭頭表示光線的行進方向。(2)反向延長線不是實際光線，所以用虛線畫，不加箭頭。(3)實像用實線畫，虛像用虛線畫，都要加箭頭表示像的正倒。(4)法線等輔助線要用虛線畫。
四、光的折射
1.光的折射：光從一種介質射入另一種介質時，傳播方向一般會改變這現象。
2.折射角：折射光線與法線之間的夾角。
3.折射定律：①1折射光線、入射光線和法線在同一平面上；
②折射光線和入射光線分居在法線兩側；
注意：折射角隨著入射角的增大而增大，隨著入射角的減小而減小。在折射中光路也是可逆的。
4、光的折射：
在這個定義中，我們要注意以下幾點：
①光能射入某種介質，則這種介質一定是透明的。否則光只會被反射。
②在兩種介質的交界面上，光一定會發生反射，若介質透明，則還能發生折射。③光的傳播方向一般會發生變化，但特殊情況下，光垂直入射時，傳播方向將不變化，也就是說，折射不一定都“折”。
5.光的折射規律：
①光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線偏折。入射角大于折射角；
②光從其他介質斜射入空氣中時，折射光線遠離法線偏折，折射角大于入射角。
③光垂直界面射入時，傳播方向不改變 。
④光的折射現象例子：海市蜃樓 、筷子向上折斷了、池水變“淺”了、放大鏡、望遠鏡、顯微鏡、照相機、投影儀、近視眼鏡、老花鏡、斜插在水中的筷子在水中部分看起來向上彎；看見落到地平線下的太陽；叉魚的時候瞄準魚的下方.
6．若光是由較密的介質射入較疏的介質時呢？根據光路可逆的可逆性。作圖如6—3
①由疏到密 ②由密到疏 ③光路可逆
圖6—3
在實際的運用中，入射角和折射角究竟誰大，是非常容易出錯的問題?？梢圆蝗ビ浰?，而記為“疏大密小”，即指在較疏的介質中，光線與法線的夾角較大，而在較密的介質中，光線與法線的夾角較小。
五、光的色散
1. 光的色散：白光經三棱鏡折射后，在白屏上出現從上到下紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫依次排列的彩色光帶，這種現象叫做光的色散。三棱鏡的色散實驗使白光成了紅橙黃綠藍靛紫。該實驗證明了：白光不是單一色光，而是由許多色光混合而成的
2. 色光的混合
色光的三原色：紅、綠、藍。等比例混合后為白色。
3.物體的顏色
①顏料的三原色：品紅、黃、青（紅、黃、藍），等比例混合后為黑色。
②透明物體的顏色是由它透過的色光決定的。
③不透明體的顏色是由它反射的色光決定的。
④白色的不透明體反射各種色光。黑色的不透明體吸收各種色光。
4. 透明物體的顏色由它透過的光決定。不透明物的顏色由它所反射的光決定.
六、看不見的光
1．光譜
太陽光通過棱鏡時分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光，這七種顏色按這個順序排列起來就是光譜。
2、紅外線
①一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高，輻射的紅外線越多。物體輻射紅外線的同時，也在吸收紅外線。
②紅外線的主要特性——熱作用強。
③應用：可用來加熱物品。取暖、搖控、探測、夜視，還可用于紅外線遙感、紅外線論斷疾病
3．紫外線
⑴熾熱物體發出的光中都有紫外線。
⑵紫外線主要特點：使熒光物質發光.
⑶應用：滅菌、驗鈔等，適量照射紫外線有利于身體健康，有助于人體合成維生素D，促進人體對鈣的吸收。紫外線另外還具有瑩光效應、生理作用（殺菌）。
注意：
①過量照射紫外線有害于身體健康，要進行防護。
②太陽是天然紫外線的重要來源。
③臭氧能吸收紫外線。
第三章 凸透鏡成像規律
1、 凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡是凸透鏡。
凸透鏡的作用：對光線會聚 所以也叫會聚透鏡。
凸透鏡的焦點：平行光線經凸透鏡折射后，折射光線就會聚在主光軸上的一點。
這一點就是凸透鏡的焦點。焦點到光心的距離叫焦距.
平行光經凸透鏡折射后會聚焦點（如圖一），反過來從焦點發出的光經凸透鏡折射后平于主光軸（如圖二）
圖一 圖二
2、 凹透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡是凹透鏡。
凹透鏡的作用：對光線發散。
凹透鏡的焦點：平行光經凹透鏡折射后折射光的反向延長線過虛焦點（如圖三）。則入射光的延長線過虛焦點的，折射后一定是平行主光軸的光線（如圖四）
圖三 圖四
4、 照相機的原理： u>2f 倒立 縮小 實像
物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時，能成倒立縮小的實像。14 照相機的結構： a.膠片：感光顯影后變為照相底片。
b.調焦環：調節鏡頭到膠片的距離(但上面數字表示景到鏡頭的距離)
c.光圈：控制鏡頭的進光量。 d. 快門：控制曝光時間。
5、幻燈機的原理： f<u<2f 倒立 放大 實像
物體到凸透鏡的距離在焦距和2倍焦距之間時，成放大倒立的實像投影器與幻燈機的區別：投影器用兩塊大塑料螺紋透鏡作聚光鏡，并用一塊平面鏡把像反射到屏幕上。
6、放大鏡的原理： u<f 正立 放大 虛像
物體到凸透鏡的距離小于焦距時，成放大正立的虛像。
7、 實像是實際光線會聚成的可以形成在光屏上，虛像不是光線形成的，不能形成在光屏上。
8 、顯微鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡和目鏡。它的放大倍數比放大鏡大許多。
物鏡相當于幻燈機成倒立、放大的實像；目鏡相當于一個放大鏡成正立、放大的虛像
9、顯微鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡和目鏡。
物鏡相當于照相機成倒立、縮小的實像；目鏡相當于一個放大鏡成正立、放大的虛像
10、人眼看東西時，眼球好像一個照相機，成的是倒立、縮小的實像。晶狀體和角膜的共同作用相當于凸透鏡。
11、近視：成像在視網膜前（如圖五所示），所以要加凹透鏡進行糾正（如圖六）
圖五 圖六
12、近視：在光線還沒有會聚成一點就到達視網膜了（如圖七所示），所以要加凸透鏡進行糾正（如圖八）
圖七 圖八
光學補充知識點
光的直線傳播：條件（同一種均勻介質）、光速、光的直線傳播現象（影子、日食等）
光的反射
條件（光從一種介質斜射入另一種介質）、折射規律及光路圖、光路可逆
光的折射
透鏡
凸透鏡成像的應用:
照相機：原理；成倒立、縮小的實像，u>2f
幻燈機：原理、成倒立、放大的實像，f<u<2f
放大鏡：原理、成放大、正立的虛像，u<f
2、與光的反射、折射現象相聯系的光學器件及應用：
3、關于實像與虛像的區別：
物點發出的光線經反射或折射后能夠會聚到一點，這一點就是物點的實像。實像是實際光線會聚而成，不僅可以用眼睛直接觀察，也可以在屏幕上顯映出來。
如果物點發出的光線經反射或折射后發散，發散光線的反向延長相交于一點，看起來光線好像從這一點發出，而實際上不存在這樣一個發光點，這點就是物點的虛像。虛像只能用眼睛觀察，不能用屏幕顯映。
跟物體相比較，實像是倒立的，虛像是正立的。
4、凸透鏡成像的規律及應用：
u——物距、v? ?——像距、f? ——焦距。
物體位置 像的位置 像的大小 像的性質 應用舉例
像、物異側
縮小 倒立實像 照像機
像、物異側
放大 倒立實像 幻燈機
投影儀
像、物同側 放大 正立虛像 放大鏡
5、凸透鏡成像的作圖：
6、凸透鏡成像的動態情景：
①當物體從二倍焦距以外的地方逐漸向凸透鏡移近過程中，像逐漸變大，像距v也逐漸變大。但是，只要物體未到達二倍焦距點時，像的大小比物體要?。幌竦奈恢每傇阽R的另一側一倍焦距至二倍焦距之間。
②當物體到達二倍焦距之內逐漸向一倍焦距點移動過程中，像變大，像距v也變大。像的大小總比物體要大，像的位置總在鏡的另一側二倍焦距以外。
③可見，二倍焦距點是凸透鏡成縮小實像與放大實像的分界點。即物體在二倍焦距以外時所成實像小于物體；物體在二倍焦距以內時所成實像要大于物體。
④當物體在一倍焦距以內時，只能在與物體同側的地方得到正立放大的虛像。因此，焦點F是凸透鏡成實像與虛像的分界點。
