第五章 光现象

第五章光现象第一节光的传播知识点：光的传播一、光源1.定义：能够发光的物体叫做光源。

思考：月亮是光源吗？答：不是二、光的直线传播1.光线：为了描述光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。

思考：光线真实存在吗？引入光线的概念在物理上属于什么方法？不是真实存在的；属于理想模型的方法2.光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

【例1】（2020北京）为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿直线传播，而是发生了弯曲，如图所示，这是由于（B ）A.光从空气到玻璃发生了折射B. 盐水不均匀使光发生了弯曲C. 光发生了色散D. 光从玻璃到盐水发生了折射3.与光的直线传播有关的现象及应用（1）现象：影子的形成、日食、月食、树荫下的光斑等、小孔成像等（2）成语（俗语类）：一叶障目、立竿见影、形影不离、坐井观天，所见甚小、凿壁借光等（3）应用：射击瞄准、激光准直、日晷、排队等小孔成像要点诠释：①只要小孔足够小，无论孔的形状如何，对所成像的清晰程度和像的形状都没有太大的影响。

②物距越近，像越大且亮度越暗；物距越远，像越小且亮度越亮。

③小孔成像的实验中，所成的像为倒立的实像。

④小孔成像所成像可以是缩小的也可以是放大的。

【例2】在一张大纸上剪一个较小的三角形小孔，在阳光下举起，让太阳光垂直穿过三角形小孔，在地面上形成一个光斑，这个光斑( B )A. 是三角形的，是太阳的影子B. 是圆形的，是太阳的实像C. 是三角形的，是太阳的实像D. 是三角形的，是太阳的虚像【例3】在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。

接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。

下列合乎要求的是（C）A．B．C．D．【例4】我国的语言文字丰富多彩．下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是(C)A.“镜花水月”——光的折射B.“一叶障目”——光的折射C.“立竿见影”——光的直线传播D.“海市蜃楼”——光的直线传播【例5】下列不能用光的直线传播来解释的物理现象是( B )A.“一叶障目，不见泰山”B.太阳光穿过大气层射向地面的过程中发生弯曲C.检查一块木板是否直，可闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去D.日食、月食的形成三、光的速度与光年1.光在不同的物质中的传播速度是不同的。

第五章光现象知识点第一节光的传播1. 光源：概念自身能够发光的物体叫光源分类自然光源太阳、水母、萤火虫等人造光源电灯、点燃的火把、油灯、燃烧的蜡烛等对光源的理解光源指的是自身能发光的物体。

有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源射出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为是光源，如月亮和所有行星等2.光的直线传播：（1）光的直线传播：光在同一种均匀介质中沿直线传播。

实验时，不要让激光照射在眼睛上!（2）光沿直线传播的条件：一是同一种介质；二是均匀的介质。

这两个条件缺一不可，必须同时满足。

（3）光线：表示光的传播路径和方向的直线叫光线，用一根带箭头的线段表示。

实际并不是真实存在的。

（4）影子的形成：①影子的形成条件：一是光沿直线传播；二是遇到不透明物体；②影子的特点：影子是由光的直线传播形成的。

影子的形状与物体的形状相似；③影子现象：日食、月食、日晷、无影灯。

（5）小孔成像：小孔成像是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播而形成的，它成在屏上的是倒立的实像。

小孔所成物体的像跟小孔的形状无关，成像的大小跟物体、光屏到小孔的远近有关。

3. 光速：(1)光在真空中的传播速度c = 3.0×108m/s，这是目前为止，我们所知道的宇宙最快的速度。

光在各种介质中的传播速度比在真空中的速度小，光在空气中的速度十分接近在真空中的速度，约为：3.0×108m/s。

规律总结：光能在真空中传播，而声音不能在真空中传播。

(2)光、声传播比较：光的传播不需要介质，能在真空中传播介质的密度越小，光速越大 c = 3.0×108m/s (真空中)声的传播需要介质，在真空中不能传播介质的密度越小，声速越小v声= 340m/s(空气中)光年:光在一年内所通过的距离，是一个长度单位。

1光年 = 9.4608×1012km。

第二节光的反射1. 光的反射：(1)光的反射：光射到物体表面，有一部分光改变了原来的传播方向又返回到原来的介质中的现象。

第五章光现象5.1光的传播1、光源：能发光的物体叫做光源..光源可分为天然光源水母、太阳;人造光源灯泡、火把;月亮、钻石、镜子、影幕不是光源..2、光在同种均匀介质中沿直线传播；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①小孔成像的条件：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..②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关;实像：倒立;能呈现在光屏上;由实际光线会聚而成的像..虚像：正立;不能呈现在光屏上;由实际光线的反向延长线会聚而成..3限制视线：坐井观天、一叶障目；4影的形成：影子；日食、月食要求会作图日食：太阳月球地球；月食：月球太阳地球3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；光线并不是真实存在的;而是为了研究方便;假想的理想模型..4、所有的光路都是可逆的;包括直线传播、反射、折射等..5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105 Km/s;6、光年：是光在一年中传播的距离;光年是长度单位；声音在固体中传播得最快;液体中次之;气体中最慢;真空中不传播；光在真空中传播的最快;空气中次之;透明液体、固体中最慢二者刚好相反..光在水中的速度约为真空中的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中的2/3..光速远远大于声速如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时;声音传播时间不能忽略不计;但光传播时间可忽略不计..练习：☆为什么在有雾的天气里;可以看到从汽车头灯射出的光束是直的答：光在空气中是沿直线传播的..光在传播过程中;部分光遇到雾发生漫反射;射入人眼;人能看到光的直线传播..☆早晨;看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高 ;该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的..5.2光的反射1、当光射到物体表面时;被反射回来的现象叫做光的反射..2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛..3、反射定律：1在反射现象中;反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内； 2反射光线、入射光线分居法线两侧； 3反射角等于入射角..说成入射角等于反射角是错误的 1法线虚线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；虚线2入射角实线：入射光线与法线的夹角；3反射角实线：反射光线与法线的夹角..4反射角总是随入射角的变化而变化;入射角增大反射角随之增大..5垂直入射时;入射角、反射角相等都等于0度..4、两种反射：镜面反射和漫反射..1镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时;反射光仍然被平行的反射出去；2漫反射：平行光射到粗糙的反射面上;光线向各个方向反射出去；3镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象;都遵守反射定律；不同点是：反射面不同一光滑;一粗糙;一个方向的入射光;镜面反射的反射光只射向一个方向刺眼；而漫反射射向四面八方；下雨天向光走走暗处;背光走要走亮处;因为积水发生镜面反射;地面发生漫反射;电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处;黑板上“反光”是发生了镜面反射;光污染也是镜面反射6、潜望镜的工作原理：光的反射..练习：☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊..⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛..⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染..☆把桌子放在教室中间;我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射..5.3、平面镜成像1、平面镜成像特点：①正立的虚像;②像和物的大小相等;③像和物关于镜面对称轴对称图形④像和物对应点的连线和镜面垂直;到镜面距离相等；⑤像和物上下相同;左右相反镜中像的左手是人的右手;物体远离或靠近镜面像的大小不变;像也要随着远离或靠近镜面相同距离..2、关于平面镜成像的实验： 入射光线 法线 反射光线 镜面①用玻璃板代替平面镜：便于观察和确定像的位置；②刻度尺的作用：便于比较像与物到平面镜的距离关系；③选取两段完全相同的蜡烛：便于确定成像的位置和比较像和物的大小..④移去后面的蜡烛;并在所在的位置上放一光凭;则光凭上不能接受到蜡烛烛焰的像;所以平面镜所成的像是虚像⑤将蜡烛远离玻璃板时;它的像的大小不变..⑥有3mm和2mm的两块玻璃板;应选择2mm厚的玻璃板做实验;玻璃板太厚;会看到两个像..⑦玻璃板没有放正;倾斜放置;蜡烛与像不能完全重合..不容易找到像..⑧该实验在较黑暗的环境中做效果好..3、水中倒影的形成的原因：平静的水面就好像一个平面镜;它可以成像水中月、镜中花、水中的云;水中的鸟；对实物的每一点来说;它在水中所成的像点都与物点“等距”;树木和房屋上各点与水面的距离不同;越接近水面的点;所成像亦距水面越近;无数个点组成的像在水面上看就是倒影了..物离水面多高;像离水面就是多远;与水的深度无关..4、平面镜成虚像的原因：物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的;这些反射光线的反向延长线画线时用虚线相交成的像;不能呈现在光屏上;只能通过人眼观察到;故称为虚像不是由实际光线会聚而成注意：进入眼睛的光并非来自像点;而是反射光..要求能用平面镜成像的规律像、物关于镜面对称和平面镜成像的原理同一物点发出的光线经反射后;反射光的反向延长线交于像点作光路图作出物、像、反射光线和入射光线；5、球面镜：凸面镜和凹面镜①以球外表面为反射面叫凸面镜;以球内表面为反射面的叫凹面镜；②凸面镜对光有发散作用;可增大视野汽车上的观后镜;街头拐弯处的反光镜；凹面镜对光有会聚作用;光线会聚于焦点..太阳灶;利用光路可逆制作手电筒的反光罩练习：☆汽车司机前的玻璃不是竖直的;而是上方向内倾斜;除了可以减小前进时受到的阻力外;从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方;不影响司机看路面..汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子;便于司机及早发现..5.4光的折射㈠、光的折射1、光从一种介质斜射入另一种介质时;传播方向发生偏折..2、光在同种不均匀的介质中传播时;光的传播方向也会发生偏折..海市蜃楼3、折射角：折射光线和法线间的夹角..㈡、光的折射定律1、在光的折射中;三线共面;法线居中..2、垂直入射时;折射角和入射角都等于0°;光的传播方向不改变3、折射角随入射角的增大而增大4、当光射到两介质的分界面时;反射、折射同时发生㈢、光的折射现象及其应用1、生活中与光的折射有关的例子：1水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些鱼实际在看到位置的后下方；2由于光的折射;池水看起来比实际的浅一些；3水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；4透过厚玻璃看钢笔;笔杆好像错位了；5斜放在水中的筷子好像向上弯折了；要求会作光路图5.5光的色散：1、太阳光通过三棱镜后;依次被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色;这种现象叫色散；2、白光是由各种色光混合而成的复色光；3、天边的彩虹是光的色散现象；4、色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成;白光是三种色光混合而成的；世界上没有黑光；颜料的三原色是：紫、青、黄;三原色混合是黑色；5、透明体的颜色由它透过的色光决定什么颜色透过什么颜色的光；不透明体的颜色由它反射的色光决定什么颜色反射什么颜色的光;吸收其它颜色的光;白色物体反射所有颜色的光;黑色物体吸收所有颜色的光例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头;现在暗室里用绿光看画;会看见黑色的马;黑色的石头;还有黑色的花在绿色的纸上;看不见草草、纸都为绿色。

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2、光在同一种介质中是沿直线传播的。

现象：影子的形成、日食和月食、小孔成像。

3、光在真空中传播速度最快，c=3×108m/s。

太阳光传到地球上需要的时间约为8分20秒。

光在空气中的速度接近在真空中的速度。

光在水中的速度大约为空气中的3/4，光在玻璃中的速度大约是空气中的2/3。

4、光年是长度单位，指光在1年中的传播距离。

二、光的反射1、光的反射定律：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

2、反射时光路是可逆的。

3、镜面反射和漫反射：入射光线平行，反射光线也平行。

漫反射：入射光线平行，反射光线不平行，射向各个方向。

漫反射现象中，反射光线也遵守光的反射定律。

三、平面镜成像的特点1、平面镜成像的特点：像与物大小相等，像与物的连线与平面镜垂直，像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等，平面镜成的像是虚像。

成像原理：光的反射现象。

2、实像和虚像：能够呈在光屏上的像叫做实像，实像是实际光线会聚的交点，也可以用眼睛直接观察。

只能用眼睛观察，而不能在光屏上呈现的像，叫做虚像。

虚像是光线反向延长线的交点。

3、球面镜反射面是球面的一部分的镜子叫做球面镜。

反射面是凹面的叫做凹面镜。

反射面是凸面的叫做凸面镜。

凸面镜对光线有发散作用，凹面镜对光线有会聚作用。

凸面镜的利用：汽车观后镜。

凹面镜的利用：太阳灶、手电筒的反光装置。

四、光的折射1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。

2、光的折射定律：光发生折射时，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线的两侧；光从空气中斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角，入射角增大（或减小）时，折射角增大（减小）；当光从水或玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角。

3、发生折射时光路是可逆的。