3第四章光源及其颜色特性
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光源的特性和应用一、光源的分类光源是产生光的物体。
按照光源能够产生的光的特性,光源可以分为自发光源和非自发光源。
1、自发光源自发光源是指能够自己产生光的物体,如太阳、电灯、荧光材料等。
自发光源在物质组成中一般都含有光源产生的能级结构,光源吸收外界能量后在系统激发、跃迁,然后产生辐射的能力。
2、非自发光源非自发光源是指需要外界光源照射后才能发光的物体,如白纸、绿色荧光棒等。
非自发光源能够散发光的能力主要来自于外部光源激发后的荧光效应,因此非自发光源可以称为荧光体。
二、光源的特性和物理规律1、能量和频率关系光源的频率与波长呈反比例关系,光的能量与频率成正比例关系,因此能够产生较高频率(短波长)的光源,其能量也相应较高。
这是光源特性中最基本的物理规律。
2、温度和辐射特性关系所有的物体都会发出光线,光的颜色和亮度受物体的温度影响。
随着物体温度升高,它会发射更多的光子,其中较多的是较高频率的光子,这些光子对应的光线颜色是暖色调,例如在高温下铁器的颜色会变得光亮,发出黄色、橙色等暖色调光线。
3、色彩特性和光谱分布规律光源的亮度、颜色和光谱分布与其光源的能级结构、形态和材质密切相关。
比如白炽灯泡、氖灯、LED等不同的光源对应了不同的能级结构和材质选择,在对应颜色和光谱分布上也可能产生不同的表现,同时也影响着其应用效果。
三、光源的应用随着现代科技和工业的发展,光源已经成为人类生活和工作中不可或缺的重要物件,应用频繁涉及科技照明、照相、色谱分析、光学传感器等多个领域。
1、科技照明科技照明是利用不同种类、色彩和亮度的光源来照明,以满足人类生产、生活和科技进步的要求。
光源的选择要考虑照明需求,如光照等级、色彩度、显色指数、色温、光衰、稳定性等多个因素。
2、照相照相领域则包括了各种照相机、摄像机、扫描仪等器械中的光源应用,其中重要的是人像摄影和商品广告摄影。
常用的光源有天然光和白炽灯等。
3、色谱分析色谱分析技术是一种分析化学中常用的方法。
第四章光现象知识点一、基本概念、规律等知识点1.光源:能够发光的物体叫光源。
自然光源:巨大的自然光源是太阳,萤火虫,磷火等。
人造光源:各种灯泡等。
2.光的直线传播:光在同种、均匀、透明物质中沿直线传播。
”3.光线:表示光的传播方向的带箭头的直线。
4.光沿直线传播的应用:激光准直:用激光器发出激光,光在空气中沿直线传播,保证掘进方向不变;检查队列是否排直,路旁电杆是否直,打靶瞄准时要“三点一直线”等。
5.用光的直线传播解释光现象:A.影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域,便形成影子。
B.日食、月食的成因6.光的传播速度:光在真空中的传播速度c=3×108米/秒。
7.光的反射:光传播到两种不同物质的分界面时,有一部分会被反射,仍在原来的物质中传播。
这种现象就是光的反射现象。
相关名词:入射点(O):光线射到镜面上的点。
法线(ON);通过入射点,垂直于镜面的直线。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
8.光的反射定律:反射光线入射光线与法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
9.镜面反射和漫反射都遵守反射定律镜面反射:平行光照射到平面镜上,被平面镜反射后仍然是平行光,这种反射叫做镜面反射。
漫反射:平行光照射到凸凹不平的物体表面上,被反射后的光线向各个方向反射,这种反射叫做漫反射。
所以能使我们从各个方向看到物体。
10.平面镜:日常生活中用的镜子表面都是平的,叫平面镜。
11.平面镜成像的特点:像和物到镜面的距离相等,像和物大小相等,像和物体的连连线与镜面垂直。
12.平面镜的应用:如照镜子,商店里墙上的平面镜;练功房中的大平面镜;如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列,人防工程路口的平面镜;牙科医生用的小平面镜;潜望镜。
13. 球面镜:如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫做球面镜。
凸面镜:用球面的外表面作为反射面的镜子叫做凸面镜。
常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源,通过产生并控制电流,将电能转换为光能的装置。
常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
下面将逐一介绍它们的特性。
1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。
它的主要特性有以下几个方面:(1)光谱分布广:白炽灯的光谱连续,没有明显的颜色间断,能够辐射出几乎全息光谱,所以它的颜色还是相对较真实的。
(2)显色性好:白炽灯的显色指数比较高,通常在80左右,能够较好地还原物体的真实颜色。
(3)色温较低:白炽灯一般色温在2000K至3000K之间,发出的光线呈现暖黄色调,使人感到温暖、舒适。
(4)能效低:白炽灯的能效比较低,只有5%至10%,大部分的电能转化为热能散失掉了。
2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源,它具有以下特性:(1)高能效:荧光灯的能效要比白炽灯高出很多,一般在20%至30%。
(2)色温变化大:荧光灯的色温范围较广,从2700K至6500K都有,可以在不同环境下调节其光色。
(3)光度下降快:荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低,所以需要定期更换荧光灯管。
(4)启动时间较长:荧光灯的启动需要一定的时间,一般在几秒至十几秒钟之间,会比较慢。
3.LED灯LED(Light Emitting Diode)灯是一种最新的电光源,它具有以下特性:(1)高能效:LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯,可以达到30%以上。
(2)色彩丰富:LED灯可以发出多种颜色的光,可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。
(4)响应速度快:LED灯的响应速度非常快,可以瞬间达到最大亮度。
(5)焦点可调:LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点,实现照明的不同需求。
总之,白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源,它们各自具有不同的特性和应用场景。
白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所;荧光灯适用于对高能效要求较高的场所;而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。
八年级物理上册“第四章光现象”必背知识点一、光源1. 定义:能够发光的物体叫做光源。
2. 分类:天然光源:如太阳、萤火虫等。
人造光源:如电灯、蜡烛、油灯等。
需要注意的是,月亮本身不发光,它反射太阳光,所以不是光源。
3. 光源的类型:按不同标准可分为天然光源与人造光源、热光源与冷光源、点光源与平行光源等。
其中,太阳光属于平行光源。
二、光的直线传播1. 基本规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 现象与应用:现象:小孔成像、影子的形成、日食和月食等。
应用:激光准直、射击时的三点一线、学生排队等。
3. 光速:光在真空中的传播速度最大,为3×10^8m/s,在空气中的传播速度也接近此值。
光在水中的速度约为真空中速度的3/4,在玻璃中的速度约为真空中速度的2/3。
三、光的反射1. 定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2. 反射定律:三线同面 (反射光线、入射光线、法线在同一平面内),法线居中(反射光线和入射光线分居法线两侧),两角相等(反射角等于入射角),光路可逆。
3. 分类:镜面反射:射到平滑物面上的平行光反射后仍然平行。
应用如平静的水面、黑板反光等。
漫反射:射到凹凸不平物面上的平行光反射后向着不同的方向。
应用如能从各个方向看到本身不发光的物体。
四、平面镜成像1. 成像特点:等大、等距、垂直、虚像。
即像与物体大小相等,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,像与物体的连线与镜面垂直,且成的是虚像。
2. 成像原理:光的反射定理。
3. 应用:成像(如镜子)、改变光路(如潜望镜)。
五、光的折射1. 定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫光的折射。
2. 折射规律:三线共面 (折射光线、入射光线、法线在同一平面内),法线居中(折射光线和入射光线分居法线两侧),两角不等 (折射角不等于入射角,具体取决于光从哪种介质射入哪种介质),光路可逆。
人教版八年级上册第四单元《光现象》第1节:光的直线传播➢知识点1:光源(1)定义:能够自行发光的物体叫做光源。
例子:火柴、太阳、火焰、电灯、萤火虫、霓虹灯、水母、蜡烛等(2)光源的分类✧自然光源:自然界中本来就存在的光源。
太阳、萤火虫、发光水母✧人造光源:人类制造出来的光源。
电灯、蜡烛、霓虹灯✧热光源:光源因为温度升高而发光。
太阳、火焰、白炽灯✧冷光源:由化学生物等原理导致的发光。
LED灯、荧光棒、萤火虫➢知识点2:光的直线传播(1)条件:光在同种均匀的介质中,沿直线传播。
光可以在真空中传播。
(2)光线:可以用一条带箭头的直线表示光的传播方向和路径。
光线不是客观存在的,它是人们建立的一种理想模型。
(3)光的直线传播的应用:◼影子:光在传播的过程中遇到不透明的物体,在光线过不去的地方形成影子◼日食:当月球转到太阳和地球之间,并且在同一直线上时,挡住了射向地球的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。
◼月食:当地球转到太阳和月球之间,并且在同一直线上时,住了射向月球的太阳光,由于光沿直线传播出现月食。
◼三点一线:检查物体是否平整、射击瞄准、站列对◼激光准直:激光引导挖掘机前进◼小孔成像✧成像特点:✓倒立的实像✓像的形状与小孔的形状无关。
✓像的大小跟物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关。
✧具体应用:阳光透过树叶间的间隙照到地面上形成圆形的光斑,光斑就是太阳的实像,树叶之间的缝隙就相当于小孔。
➢知识点3:光速光在真空/空气中传播的速度为:3x108m/s。
光的传播不需要介质,在真空中传播的速度最大,液体次之,固体最后。
第2节:光的反射➢知识点1:反射的定义光在传播过程中,到达不同介质的分界面时,有一部分光返回至原来介质的现象,叫做光的反射。
(我们之所以看到不发光的物体,是因为物体反射的光进入到我们的眼睛。
)➢知识点2:一点、三线、两角⚫入射点:光入射的点,用字母O表示;⚫入射光线:射到反射面的光线,图中AO;⚫反射光线:经反射面反射后的光线,图中⚫法线:过点O且垂直于反射面的直线,图中ON;法线是人为想象的,实际并不存在,所以用虚线表示。
第四章光现象第一节光的传播一、光源能够发光的物体叫光源。
光源有好多种按形成原因分,可分为自然光源和人造光源;按发光原理分,可分为热光源和冷光源。
自然光源:太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。
人造光源:手电筒、火把、、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及汞灯、氖灯等。
热光源:太阳、手电筒、火把、油灯、蜡烛、电灯等。
冷光源:萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。
【注意】月亮不是光源,月亮本身不发光,只是反射太阳的光。
二、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;(是理想化物理模型,非真实存在)【注意】所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。
三、光的直线传播光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的。
常见的均匀介质如:空气、水、玻璃等。
【注意】光在不均匀介质中如不均匀的空气、不同介质的界面处,传播方向发生改变。
四、光的直线传播的应用:(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)。
实像:由实际光线会聚而成的像。
●孔成像的条件:孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。
●像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关,发光体到小孔的距离不变,光屏远离小孔,实像增大;光凭靠近小孔,实像减小;●光屏到小孔的距离不变,发光体远离小孔,实像减小;发光体靠近小孔,实像增大。
(2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;(3)限制视线:坐井观天、一叶障目;(4)影的形成:影子;日食、月食日食:太阳月球地球;月食:月球太阳地球常见的现象:1.激光准直。
2.影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。
3.日食月食的形成:当地球在中间时可形成月食。
如图:在月球后1的位置可看到日全食,在2的位置看到日偏食,在3的位置看到日环食。
4、小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。