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物理八年級上冊第4章《光現象》講義（一）
教師：鐘老師製作日期：2023年11月2號
§4.1光的直線傳播
一、光源——自身能夠發光的物體。
自然光源：太陽、水母、斧頭魚、螢火蟲等等；人造光源：白熾燈、霓虹燈等。
▲月亮、鑽石、鏡子等不是光源(因為它們不是自身發光，只是反射光線).
二、光的直線傳播
1.光沿直線傳播的條件：在同種均勻透明介質中。
2.光線：常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向（不是真實存在）。
3.光的直線傳播的應用：
（1）小孔成像：像的形狀與小孔的形狀無關，像是倒立的實像（樹陰下的光斑是太陽的像）①小孔成像的條件：孔的大小必須遠遠小於孔到發光的距離及孔到光屏的距離。
②像的大小與發光體到孔的距離和像到孔的距離有關，發光體到小孔的距離不變，光屏遠離小孔，實像增大；光憑靠近小孔，實像減小；光屏到小孔的距離不變，發光體遠離小孔，實像減小；發光體靠近小孔，實像增大。實像：由實際光線會聚而成的像。
（2）取得直線：雷射準直（挖隧道定向）；整隊集合；射擊瞄準；
（3）限制視線：坐井觀天、一葉障目；（4）影的形成：影子；日食、月食（要求會作圖）
日食：太陽月球地球；月食：月球太陽地球
4.實際應用：(1)雷射準直；(2)射擊瞄準；(3)排隊縱列；等等.
5.所有的光路都是可逆的，包括直線傳播、反射、折射等。
三、光速
1.c=3.0×108m/s(真空中)光速在不同介質中不同，v真空》v空氣 >v水》v玻璃
2.光年——長度單位。1光年=300000x365x24x3600=九萬四千六百億公里。
3.光傳播的特點：
(1)光的傳播不需要介質；(2)光沿直線傳播；(3)光的傳播速度很快，且不同介質中速度不同。
§4.2光的反射
一、光的反射
1.定義：當光射到物體表面或兩種介質介面時，有一部分光反射回原來的介質繼續傳播，但傳播方向發生改變，這種現象叫做光的反射。
2.我們看見不發光的物體是因為物體反射的光進入了我們的眼睛。
3.「一點兩角三線」（1）入射點o，也是反射點。
（2）法線：過光的入射點所作的與反射面垂直的直線；入射光線；反射光線。
（3）入射角i：入射光線與法線的夾角；反射角r：反射光線與法線間的夾角。
（入射光線與鏡面成θ角，入射角為90°－θ，反射角為90°－θ）
4.光的反射定律：「三線共面，法線居中，兩角相等」
在反射現象中，反射光線、入射光線、法線都在同乙個平面內；反射光線、入射光線分居法線兩側；反射角等於入射角。
△反射角總是隨入射角的變化而變化，入射角與反射角之間存在因果關係，因而只能說反射角等於入射角。（鏡面旋轉θ，反射光線旋轉2θ）△垂直入射．．．．時，入射角為0度，反射角亦等於0度。
5.反射現象中，光路是可逆的。（互看雙眼）
二、兩種反射：鏡面反射和漫反射。
1.鏡面反射：平行光射到光滑的反射面上時，反射光仍然被平行的反射出去；
漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，反射光將沿各個方向反射出去；
2.鏡面反射和漫反射的相同點：都是反射現象，都遵守反射定律；不同點是：
反射面不同（一光滑，一粗糙），乙個方向的入射光，鏡面反射的反射光只射向乙個方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗處，背光走要走亮處，因為積水發生鏡面反射，地面發生漫反射，電影螢幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上「反光」是發生了鏡面反射，光汙染也是鏡面反射）
3.解釋現象:(1)下雨天向光走走暗處，背光走要走亮處，因為光線在積水處發生鏡面反射，在地面發生漫反射；(2)電影螢幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上「反光」是發生了鏡面反射.
6、潛望鏡的工作原理：光的反射。
§4.3平面鏡成像
關於平面鏡成像的實驗：
1 玻璃板代替平面鏡：便於觀察和確定像的位置；
②刻度尺的作用：便於比較像與物到平面鏡的距離關係；
③選取兩段完全相同的蠟燭：為了比較像與物的大小關係；
④移去後面的蠟燭，並在所在的位置上放一光憑，則光憑上不能接受到蠟燭燭焰的像，所以平面鏡所成的像是虛像
⑤將蠟燭遠離玻璃板時，它的像的大小不變。
⑥有3mm和2mm的兩塊玻璃板，應選擇2mm厚的玻璃板做實驗，玻璃板太厚，會看到兩個像。⑦玻璃板沒有放正，傾斜放置，蠟燭與像不能完全重合。不容易找到像。
⑧該實驗在較黑暗的環境中做效果好。
一、實驗時注意事項
1.用玻璃板代替平面鏡的原因：即可以看到蠟燭的像也可以看到後面的蠟燭，便於準確地確定像的位置。
2.玻璃板一定要保證豎直放置，否則無法準確找到像的位置；
3.玻璃板盡量要薄一些，如果玻璃板太厚將會看到兩個不重合的像。
二、平面鏡成像的特點
①正立的虛像，
②像和物的大小相等，
③像和物關於鏡面對稱（軸對稱圖形）
④像和物對應點的連線和鏡面垂直，到鏡面距離相等；
⑤像和物上下相同，左右相反（鏡中像的左手是人的右手，物體遠離或靠近鏡面像的大小不變，像也要隨著遠離或靠近鏡面相同距離）。
巧記口訣：等大，等距，垂直，對稱，左右相反，上下一致。
例1物體遠離或靠近鏡面時像的大小不變。
例2水中倒影（水中月、鏡中花）物離水面多高，像離水面就是多遠，與水的深度無關。
三、平面鏡成虛像的原理：
1.虛像：不是由實際光線會聚而成，而是由反射光線延長線會聚而成。
2.虛像相對於物體總是正立的，虛像不能用光屏接收，可用眼睛觀察。
▲注意：進入眼睛的光是反射光，並非來自像點。
四、平面鏡的應用：1.成像—照鏡子；2.改變光路—塔式太陽能電站、潛望鏡等。
五、球面鏡
1.凸面鏡：以球的外表面為反射面，凸面鏡對光有發散作用，可用來擴大視野（汽車上的觀後鏡等）；
2.凹面鏡：以球的內表面為反射面，凹面鏡對光有會聚作用，可以產生平行光（太陽灶、利用光路可逆製作電筒等）。
§4.4光的折射
一、光的折射
1.概念：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向會發生偏折。
▽光在同種介質中傳播，當介質不均勻時，光的傳播方向亦會發生變化。
2.一點兩角三線
（1）入射點o，即折射點；（2）入射角i：入射光線與法線的夾角；反射角r：折射光線與法線間的夾角；（3）法線、入射光線、折射光線。
二、光的折射定律
1.在光的折射中，三線共面，法線居中。
2.光從空氣斜射入水或其他介質時，折射光線向法線方向偏折，即折射角小於入射角；光從水或其它介質斜射入空氣中時，折射光線遠離法線，即折射角大於入射角。（斜射時，總是空氣中的角大）
3.垂直入射時，折射角和入射角都等於0°,光的傳播方向不改變。
4.折射角隨入射角的增大而增大，但不成比例關係。
5.在光的折射中，光路是可逆。
▲反射與折射的區別：折射光線與入射光線在兩種介質中，各在介面的一側；反射光線與入射光線在同種介質，在介面的同側。
三、光的折射現象
1、生活中與光的折射有關的例子：（1）水中的魚的位置看起來比實際位置高一些（2）由於光的折射，池水看起來比實際的淺一些；（3）水中的人看岸上的景物的位置比實際位置高些；（4）夏天看到天上的星斗的位置比星斗實際位置高些；（5）透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像錯位了；（6）斜放在水中的筷子好像向上彎折了；
§4.5光的色散
一、光的色散——太陽光通過三稜鏡後，依次被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，這種現象叫光的色散；
☆彩虹的形成：光的色散；顏色分布——外圈紅色，內圈紫色。
複色光：能夠被分解的光，如太陽光；單色光：不能夠被分解的光。
二、色光的混合
1.色光三原色：紅、綠、藍(不能由其他色光混合而成)；三原色等比例混合是白色；
2.顏料三原色：品紅、青、黃，三原色等比例混合是黑色；
3.物體的顏色：(1)透明體的顏色由它透過的色光決定；
(2)不透明體的顏色由它反射的色光決定。
例：一張白紙上畫了一匹紅色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭，現在暗室裡用綠光看畫，會看見黑色的馬，黑色的石頭，還有黑色的花在綠色的紙上，看不見草（草、紙都為綠色）.
▲白色物體發射所有顏色的光，黑色物體吸收所有顏色的光。
三、看不見的光：
1.太陽可見光譜：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種色光按順序排列起來就是太陽可見光譜。（從左往右其波長逐漸減小；散射逐漸增強；人眼辨別率依次降低）
2.紅外線：紅光之外的輻射，人眼看不見；
（1）紅外線的主要效能是熱作用強——加熱取暖；
（2）紅外線穿透雲霧的本領強——遙控探測；
（3）一切物體都能發射紅外線，溫度越高輻射的紅外線越多——夜視儀。
3.紫外線：紫光之外的輻射，人眼看不見；
（1）紫外線的主要特性是化學作用強——消毒、殺菌；
（2）螢光效果——驗鈔；
（3）紫外線的生理作用，促進人體合成維生素d（小孩多曬太陽），但過量的紫外線對人體有害（臭氧可吸收紫外線，我們要保護臭氧層）
四、光的現象及成因
1、小孔成像---光的直線傳播（包括所有的黑影）
2、湖光倒影---光的反射
3、海市蜃樓---光的折射
4、五顏六色---光的色散
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