第四章多彩的光一、光的传播1、光源：能够发光的物体叫光源。光源的特点：光源指自身能发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光源，有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源射出的光，好像它们也在发光一样，不要被误认为是光源，如月亮和所有行星，它们并不是物理学所指的光源。天然光源如：太阳、萤火虫。人造光源如：电灯、蜡烛。2、光的直线传播条件：光在同种均匀透明介质中沿直线传播。(三个条件)现象：影子的形成、小孔成像、日食、月食。光速：真空中是3x108m/s。光速与介质有关(但是光的传播不需要介质)，光在不同介质中的传播速度不同，光在真空中的传播速度最大，真空或空气中的光速取为C=3x108m/s，光在水中的速度约为真空中的3/4，光在玻璃中的速度为真空中的2/3。光年：光在1年内传播的距离，是长度单位不是是时间单位。光线：用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。光在不同介质中的传播速度不同，v固＜v液＜v空气。小孔成像：成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。二、光的反射1、基本概念：是指光从一种介质射到另一种介质表面时，有部分光返回原介质中传播的现象。(一点指：入射点；二角指：反射角、入射角；三线指：入射光线、反射光线、法线。)2、光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线与入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。入射点：入射光线与镜面的交点。法线：从光的入射点O所作的垂直于镜面的线ON叫做法线。入射角：入射光线与法线的夹角叫做入射角，用符号i表示。反射角：反射光线与法线的夹角叫做反射角，用符号r表示。3、光的反射分类镜面反射：反射面很光滑，使得入射的平行光线反射后光线仍然平行。漫反射：反射面凸凹不平，使得平行光线入射后反射光线不再平行而是射向各个方向。4、光路的可逆性：发生反射光路是可逆的。5平面镜成像原理：光的反射。成像特点：平面镜成的像是虚像，像和物大小相等，它们的连线与镜面垂直，物和像到平面镜的距离相等。应用：①、成像（穿衣镜）②、改变光路（潜望镜）。实像：实际光线会聚点所成的像虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像平面镜成像作图两种方法：根据反射定律作图的步骤图1：从点光源S引出两条光线，射到平面镜上。作两条入射光线的法线。根据反射定律，反射角等于入射角，作反射光线，将反射光线S'a.b.c.反向延长，反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S，。根据平面镜成像特点作图的步骤图2：过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直）。截取S'点，让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离（像与物到镜面的距离相a.b.等）。c.画出像点S'（像与大小相等）。注意：作图时，光线要标明传播方向，光线和界面用实线表示，法线和反向延长线要用虚线表示。凹镜：用球面的内表面作反射面。性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光。如太阳灶、手电筒、汽车头灯。凸镜：用球面的外表面做反射面。性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像。如：汽车后视镜。三、光的折射1、发生折射的条件：光从一种透明介质斜射入另一种透明介质。2、折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于发现两侧。折射角随入射角的改变而改变：入射角增大时，折射角也增大，入射角减小时，折射角也减小。在折射中光路也是可逆的。3、光的折射规律：（1）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折。入射角大于折射角。（2）光从其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。（3）光垂直界面射入时，传播方向不改变。（4）发生折射时光路可逆的。4、光的折射作图步骤：（1）垂直于界面做出法线。（2）根据折射规律做出折射光线（注意：空气中角大）四、光的色散1、光的色散：白光经三棱镜折射后，在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带，这种现象叫做光的色散。（白光不是单一色光，而是由许多色光混合而成的）2、色光的混合：色光的三原色：红、绿、蓝。等比例混合后为白色。。颜料的三原色：红、黄、蓝。注意：色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色，而两种颜料的混合是它们都能反射的色光3、物体的颜色：透明物体的颜色是由通过它的色光
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的，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。4、看不见的光（1）红外线：在光谱中，在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。红外线有热作用（即热效应），可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。注意：红外线是不可见光，任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时，它向外辐射的红外线会大大增强。（2）紫外线：在光谱中，在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用，它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光。五、凸透镜成像1、透镜：（1）薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。（2）主光轴：通过两个球面球心的直线。（3）光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。（4）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。（5）焦距（f）:焦点到凸透镜光心的距离。2、凸透镜：中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。（1）凸透镜的作用：对光线会聚，所以也叫会聚透镜。（2）凸透镜的焦点：平行光经凸透镜折射后会聚焦点（如图一），反过来从焦点发出的光经凸透镜折射后平于主光轴（如图二）凸透镜成像规律总结（1）u=f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。（2）u=2f是像放大和缩小的分界点3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。4）成实像时：物距减小_（增大）一像距增大（减小）r一像变大（变小）5）成虚像时：物距减小―►像距减小一像变小（增大）（增大）（变大）3、凹透镜：中间薄边缘厚的透镜是凹透镜。（1）凹透镜的作用：对光线发散。（2）凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点（图三）。则图入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定是平行主光轴的光线（图四）。4、经过透镜的三条特殊光线（1）经过凸透镜的三条特殊光线：跟主光轴平行的光线，经凸透镜折射后过焦点。通过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴通过光心的光线，经凸透镜折射后传播方向不变2）经过凹透镜的三条特殊光线：跟主光轴平行的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点正对着凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。通过光心的光线，经凹透镜折射后传播方向不变。
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