光1

第⼀章光的基本概念第⼀章光的基本概念1.1 光的性质就⼈的视觉来说，没有光也就没有⼀切。

什么是光？光是指辐射能的⼀部分，即具有刺激视觉器官特性的辐射能。

从物理学的观点说，光是电磁波谱的⼀部分，波长范围在380～780nm（纳⽶）之间，这个范围在视觉上可能稍有些差异。

任何物体发射或反射⾜够数量合适波长的辐射能，作⽤于⼈眼睛的感受器官，就可看见该物体。

⼀般辐射能波谱的范围，可见光谱辐射能的波长在即380～780nm 之间，仅是辐射能中很⼩的⼀部分。

在室内设计中，光不仅是为满⾜⼈们视觉的功能，还是⼀个重要的美学因素。

光可以形成空间，改变空间或者破坏空间。

因此，室内照明是室内设计的重要组成部分之⼀，在设计之初就应该加以考虑。

1.2 光度量1、光通量光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使⼈眼产⽣光感的能量，称为光通量。

单位为流明（lm）。

光通量=光效X功率。

2、发光强度（光强）光源在空间某⼀⽅向上单位⽴体⾓内发射的光通量与该⽴⽅体⾓的⽐值，称为光源在这⼀⽅向上发光强度，简称光强，单位为坎德拉（cd）。

3、照度照度是⽤来说明被照⾯（⼯作⾯）上被照射的程度，通常⽤其单位⾯积内所接受的光通量来表⽰，单位为勒克斯（lx）或流明每平⽅⽶（lm/m2）。

4、亮度亮度也是⽤来表⽰物体表⾯发光（或反光）强弱的物理量，被视物体发光⾯在视线⽅向上的发光强度与发光⾯在垂直于该⽅向上的投影⾯积的⽐值，称为发光⾯的表⾯亮度，单位为坎德拉每平⽅⽶（cd/m2）。

1.3 光与颜⾊1、⾊温将⼀标准⿊体加热(如⽩炽灯中的钨丝)，随着温度升⾼⿊体的颜⾊开始沿着深红-浅红-橙-黄-⽩-蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜⾊与标准⿊体处于某温度的颜⾊相同时，我们将⿊体当时的绝对温度称为光源的⾊温，以绝对温度K 来表⽰。

基本⾊表:早霞3000k 黄昏 4000k正午5500k-5600k 其它⽩天时段 4800k（晴天时）阴天6500k左右⽩天正午的阴影和⽉夜 6700k左右⽩⾊路灯下偏紫⾊⾊温⽩炽灯⼟黄⾊聚光灯 3200k 烛光 1850k新闻灯 3200k 三基⾊⽇光灯 3200k商场⽇光灯 4500k2、显⾊性光源对物体本⾝颜⾊呈现的程度称为显⾊性，也就是颜⾊逼真的程度，显⾊性⾼的光源对颜⾊表现较好，我们所见到的颜⾊也就接近⾃然⾊，显⾊性低的光源对颜⾊再现较差，我们所见到的颜⾊偏差也较⼤，⽤显⾊指数（Ra）表⽰。

（二）内容标准
光的折射
显微镜和 望远镜
光的 看不见 色散 的光
透镜
生 活 中 的 透 镜
眼睛 和眼 镜
平面镜成 像 光的反射
光现象
光的直线 传播
透镜及其应用
光 学 部 分
一、光的传播
1、光源：能够自行发光的物体
如：太阳， 自然光源 人造光源
蜡烛， 电灯，手电筒等
知识梳理—— 光的直线传播 2、光在 同种均匀介质 中沿直线传播。
答：便于比较像与物的大小。这种方法在物理学上叫替代 法。
问题3：平面镜的作用有哪些？
答：平面镜既可以成像，又可以改变光路。
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成像特点:
1.平面镜所成像是虚像 2.像和物到镜面的距离相等 3.像和物大小相等, 4.像和物的连线与镜面垂直 5.像和物左右相反,像和物体相对 镜面对称。
（4）平面镜的应用
在明媚的春光下
烟花三月，我和几个同学相约去湖滨公园。 走进大门，只见桃红柳绿连绵数里，蓝天、白 云倒映在碧水之中，一幅色彩斑斓的风景画跃然眼前， 真不知大自然是怎么创造出如此缤纷的色彩的？远眺 五亭桥，湖水倒映着她美丽的倩影，这平静的水面能 真实地映照出她的脸庞吗？ …… 黄昏，夕阳西下，湖面上波光粼粼，让人眼花缭 乱，这万点金光来自何方？还有那挺拔的白塔，沐浴 在金光之中，咦！它的影子怎么这样调皮，比中午时 长出许多？ ……
原理： 立、 实 像。
条件：小孔足够小
光现象 光路作图 1、直线传播 （1） 路灯下的影子长度
（近短远长）
光现象 光路作图
（2）为什么太阳下物体的影子早晚长中午短？
在晴天，我们常常可以在树荫下看到一个个 圆形的小亮斑，这些小亮斑是什么？它们是 怎么形成的？

d
AN A A2 1

1
'
0
I
k 的方向上也有极小 同理 d sin N
-1
极小
K′=0
0级极大
1
极小
2
极小
3 …
极小
(N-1)
极小
k′=N
1级极大
λ 由 d sin k 得：主极大的角距离 d λ 相邻极小的角间距： Nd
相邻主极大间有(N-1)个极小和(N-2) 个次极大。 所以,光栅总条数N越多,主极大的宽度越窄!
0
K=2
2
K=3

K=4
k sin d
' 第三级光谱中λ31=400nm与第二级光谱中的 2 重合
d sin 3 31 2
六、斜入射光栅方程 d sinθ sini kλ ( k 0,1,2...)
i为斜入射角
从光栅前 法线逆时针 转到光线， 转角为正。
k=0
斜入射时的0级出现在入射光方向上 斜入射可以获得更高级次的条纹（分辨率高）
35.一衍射光栅，每厘米有 200 条透光缝，每条透光缝宽 为 a = 2×103 cm ，在光栅后放一焦距 f =1 m 的凸透 镜，现以 600nm 的单色平行光垂直照射光栅。 求： （1）透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？ （2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 解:(1) 由单缝暗纹公式： a sin k
a 时的极限情况.
（3）当 a 时会出现明显的衍射现象。 a <λ时条纹太暗。
2. 中央明纹线宽度 (1级条纹之间的区域)
暗纹
a sin k
f
k

小学科学五年级上册第一单元教案第一单元光1.有关光的思考【教学目标】科学概念目标通常把那些自身能发光的物体称为光源。

科学探究目标1.能识别来自光源的光，如太阳光、灯光。

2.能识别来自物体反射的光，如月光。

3.能在实验中感悟到来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，都能使我们看到光源或该物体。

科学态度目标1.认识到事物之间的变化是有联系的，也是有规律的。

2.在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。

科学、技术、社会与环境目标意识到光对人类生产生活的重要性。

【教学重难点】重点：知道什么是光源，并能判断哪些物体是光源。

难点：认识到没有光，就不能看到物体。

【教学准备】教师准备：黑色箱子、苹果、有窗帘的教室、PPT课件、学生活动手册。

【教学过程】一、聚焦1.出示阳光照射树林的图片，请学生说一说看到图片后能想到什么。

预设：学生可能会提到阳光、清晨、树林、雾气、生机盎然……2.揭示单元主题：当清晨的第一缕阳光照射在地球上，新的一天就开始了，光对我们来说非常重要，引导学生思考和研究光的相关问题。

3.利用思维导图进行头脑风暴，梳理学生对光的已有认知：关于光，你都知道什么？4.聚焦本节课研究主题：光是从哪里来的？二、探索1.用PPT展示各种与光有关的物体的图片（太阳、月球、星空、点燃的蜡烛、夜晚的灯、霓虹灯、萤火虫、反光镜、亮着的电灯、发光鱼等），布置学习任务：小组讨论，图片中显示的物体，哪些是光源，哪些不是光源？简单说明理由。

2.小组研讨并分类（给出约5分钟的时间）。

3.汇报交流研讨的结果，从确定的光源中归纳出光源的特点，即自身能发光的物体被称为光源。

针对有争议的分类结果继续进行研讨，明确正确的分类结果。

三、研讨1.光源自身发光，所以我们可以看得见。

那么，不发光的物体，我们是怎么看见的呢？是因为光源发出的光照射到物体上，物体再将这些光反射到我们的眼睛里，我们就看到物体了。

2.如果没有光，会发生什么呢？还能看见物体吗？3.出示黑色盒子和苹果，将苹果放入盒子中。