第四章光現象
一、光的直線傳播
1、光源：定義：能夠發光的物體叫光源。
分類：自然光源，如太陽、螢火蟲；人造光源，如篝火、蠟燭、油燈、電燈。月亮不是光源（星星呢？）；電視機螢光屏是光源，但電影銀幕不是光源。
2、規律：光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。
應用及現象：
① 雷射準直。②射擊時的三點一線。③站排。
④影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體的後面光照射不到的區域即影子。（無影燈是怎麼回事？
）⑤日食月食的形成：當太陽、地球、月球在同一直線上時，當地球在中間時可形成月食；月球在中間時可形成日食。⑥小孔成像：
小孔成像的形狀與孔的形狀無關，
3、光線：用一條帶有箭頭的直線表光的徑跡和方向。這樣的直線叫光線。
4、光速：真空中光速(最快)c=3×108m/s；光在空氣中速度約為3×108m/s。
光在水中速度為真空中光速的3/4，在玻璃中速度為真空中光速的2/3 。
二、光的反射
1、定義：光從一種介質射向另一種介質的表面時，又有一部分光返回原介質的傳播現象叫光的反射。
2、反射定律：①反射光線、入射光線和法線(on)都在同一平面內； n
②反射光線、入射光線分居法線兩側；
③反射角等於入射角。
在反射現象中，光路是可逆的。
3、⑴ 鏡面反射o
條件：反射面平整光滑。特點：平行光反射後仍然平行。
應用：迎著太陽看平靜的水面特別亮。黑板「反光」等，都是因為發生了鏡面反射；
鏡面的反射也會造成光汙染。
⑵ 漫反射：
條件：反射面粗糙不平。
特點：平行光反射後向著不同的方向 ，但每條光線遵守光的反射定律。
應用：能從各個方向看到本身不發光的物體，是由於發生漫反射的緣故。
4、面鏡：(利用光的反射)
⑴平面鏡：
①成像特點：物體在平面鏡中所成的像是虛像； 像和物體大小相同；
像和物體到鏡面的距離相等； 像和物體的連線跟鏡面垂直。
也可表述為：物體在平面鏡中所成的像是虛像； 像與物體關於鏡面對稱。
②成像原理：光的反射
③作用：成像、 改變光的傳播方向.
④應用:試衣鏡、牙醫內窺鏡、潛望鏡等。夜間開車車內不開燈是防止平面鏡成像。
⑵凹面鏡：①性質：對光起會聚作用（凹面鏡能把射向它的平行光線會聚在一點；從焦點射向凹鏡的反射光是平行光）
②應用：太陽灶、反射式望遠鏡的物鏡、耳鼻喉科醫生看病用的額鏡、顯微鏡上的反光鏡；手電筒及汽車頭燈上的的反光裝置等。
⑶凸面鏡：①性質：對光起發散作用。（可以成縮小虛像）
②應用：汽車後視鏡、街頭拐彎處的反光鏡
三、光的折射
1、光從一種介質射入另一種介質中時的折射定律：
光從空氣斜射入水或其他透明介質中時：
1 折射光線，入射光線和法線在同一平面內。
2 折射光線和入射光線分居法線兩側。
③折射光線向法線方向偏折，即折射角小於入射角。
④當入射角增大時，折射角也隨著增大。
光從空氣垂直射入水或其他透明介質中時：傳播方向不改變。
： 2、在折射現象中，光路可逆。
請同學們自行總結一下光從水或其他透明介質中射入空氣中時的折射規律。
3、光在同種不均勻介質中發生折射：光在同種均勻介質中沿直線傳播。如果介質疏密不均勻，光就不會沿直線傳播，而會發生折射。
4應用：從空氣看水中的物體、從水中看空氣中的物體看到的都是由於折射成的虛像，像位置都比實際位置高；看玻璃磚後的筆「錯位」以及海市蜃樓、星星「眨眼」等。
四、光的色散
1、①定義：太陽光通過稜鏡被分解成紅,橙,黃,綠,藍,靛,紫七種色光，這種現象光的色散。
②色散現象表明：白光是由各種色光混合而成的。
③色散現象：雨後的彩虹屬於色散。
2、色光的三原色:紅,綠,藍.應用：彩色電視機.
3、物體的顏色:
①透明物體的顏色是同它通過的色光決定的；
若物體能通過各種色光就是無色透明的。
②不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
白色物體反射各種色光，黑色物體吸收各種色光
五、看不見的光
1、光譜：三稜鏡把太陽光分解成不同顏色的光，它們按照一定的順序排列，
就形成太陽光的可見光譜。
2、①紅外線：在太陽的可見光譜上，位於紅光之外不可見光的是紅外線。
②紅外線特點：熱作用強；溫度越高的物體輻射的紅外線越強。
③紅外線應用：用紅外膠片拍熱譜圖，紅外線夜視儀，電視遙控，紅外線烤爐等。
3、①紫外線：在太陽的可見光譜上，位於紫光之外不可見光的是紅外線。
②紫外線特點：能使螢光物質發光；紫外線還有生理作用；紫外線有化學作用能使照相底片感光。
③紫外線的應用：醫院手術室病房常用紫外線燈滅菌；驗鈔機；適量紫外線照射對人有益，過量紫外線照射對人體有害。
六、光現象實驗
1、實驗：**光的反射時的規律
【器材】平面鏡，雷射筆（或其它光源），兩塊連線在一
起的紙板，幾支不同顏色的筆，量角器。
【步驟】
⑴平面鏡放在水平桌面上，把紙板豎直地立在平面鏡上,（即使紙板垂直於桌面）
⑵使一束光貼著紙板沿某一角度射到o點，經平面鏡反射，沿某乙個方向射出。在紙板上用筆描出入射光eo和反射光of的徑跡。
⑶改變光束入射的角度，多做幾次，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。
⑷取下紙板，用量角器測量on兩側的入射角∠i和反射角∠r，將資料記錄在**中。
⑸把紙板b向前折或向後折，觀察紙板上還能否看到反射光。
(6)使光逆著反射原來入射光的方向射向鏡面，觀察反射光的方向。
【實驗分析】
（1）用如上圖所示的裝置，研究光的反射規律，其中有乙個可折轉的紙板a、b，紙板在實驗中的作用是：(寫出兩條)
①顯示光的傳播路徑；②判斷反射光線、入射光線、法線是否在同一平面。
實驗時使光束貼著紙板照射，在光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因為光在光屏上發生了漫反射。
把紙板b向前折或向後折，在紙板上將看不到反射光，這說明反射光線、入射光線、法線在同一平面上。
（2）改變入射光線的方向，再觀測幾組入射角和反射角，這樣做的目的是為了
使實驗結果具有普遍性。
（3）用不同顏色的筆記錄每次光傳播的徑跡，目的是：
便於找到對應的反射光線和入射光線。
（4）某同學利用同一套實驗器材，選擇入射角分別為
15°、30°、45°的三條光線進行實驗，結果得到了不
同的資料，如圖所示。經檢查，三次試驗中各角度的測
量值都是準確的，但總結的規律卻與反射定律相違背。
原因是把反射光線與鏡面之間的夾角當成了反射角。
2、實驗：**平面鏡成像的特點
【器材】玻璃板、兩支完全相同的蠟燭、一張大紙、刻度尺、筆。（也可有光屏）
【步驟】
⑴在桌面上鋪一張大紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡，沿著玻璃板在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置。
⑵把點燃的蠟燭放在玻璃板前面，可以看到它的像，再拿另一支相同的但不點燃的蠟燭，豎立著在玻璃板後面移動，直到看上去它跟前面點燃的那支蠟燭完全重合。在紙上記下這兩個蠟燭的位置。並注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。
⑶移動點燃的蠟燭，重做實驗。
⑷用直線把每次實驗中蠟燭和它的像在紙上的位置連起來，並用刻度尺分別測量它們到玻璃板的距離，將資料記錄在**中。（**見課本）
【實驗分析】
⑴小紅選擇玻璃板代替鏡子進行實驗的目的是便於確定像的位置。
因為玻璃板既能反光，又能透光，所以用玻璃板既能看到點燃蠟燭的像，又能通過玻璃板看到沒有點燃的蠟燭，便於確定像的位置。
⑵如果玻璃板不豎直放置，那麼無論怎樣移動後面沒點燃的蠟燭，也無法使後面的蠟燭與點燃蠟燭的像重合，無法確定像的位置。
⑶實驗中使用兩支完全相同的蠟燭是為了便於比較像和物體的大小。
⑷所用刻度尺的作用是比較像與物到鏡面距離的關係
⑸如果移去後面的蠟燭，並在所在位置上放一光屏．則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像．所以平面鏡所成的像是虛像。
(6)實驗應選用較薄的玻璃板。因為前面點燃的蠟燭發出的光射到玻璃板的前後兩個面發生兩次反射，所以可形成兩個像，玻璃板越薄，兩個像位置越接近；另外我們透過玻璃板看後面沒點燃的蠟燭，實際上看到的也是由於光的折射所成的虛像，玻璃板越薄，這個虛像和後面的蠟燭的實際位置越接近。所以用薄玻璃板便於我們準確確定像的位置。
(7)實驗應在較黑暗的環境中進行。因為如果環境較明亮，從玻璃板後面透過的光就強，前面點燃蠟燭的像就看不清楚了。所以在黑暗環境有利於看清點燃蠟燭的像。
(8)移動點燃的蠟燭，多次重複實驗的目的是使實驗結論具有普遍性。
光現象知識點總結
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