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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 光学学问点大汇总 一、光的直线传播 1、光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射；2、光源： 能够 发光的物体叫做光源；光源按形成缘由分,可以分为自然光源和人造光源；例如,自然光源有太阳、萤火虫等,人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等；月亮不是光源,月亮本身不发光,只是反射太阳的光；3、光的直线传播：光在真空中或同一种匀称介质中是沿直线传播的,光的传播不需要介质；大气层是不匀称的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时,太阳仍在地平线以下、星星的闪耀等）光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶
2、障目；光沿直线传播的应用： 激光准直 . 排直队要向前看齐 . 打靶瞄准 影的形成：光在传播过程中,遇到不透亮的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后 面,光照耀不到,形成了黑暗的部分就是影；日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透亮的月球拦住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食 . 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透亮的地球拦住,地球的影落在月球上,就形成了月食 . 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,1 3 2 在 3 的位置看到日环食；名师归纳总结 - - -
3、 - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小孔成像：小孔成像试验早在墨经中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的外形与孔的形 状无 关；像可能放大,也可能缩小；用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔 成像；前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化；这种现象反映了光沿直线传播的性质；小孔成像原理：光在同一匀称介质中,不受引力作用干扰的情形下沿直线传播 依据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比；4、光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线；（光线是假想的,实际并不存
4、在）光线是由一小束光抽象而建立的抱负物理模型,建立抱负物理模型是讨论物理的常用方法之一；5、光速：光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快 . 1光在真空中速度 C=3 108m/s=3 105km/s ；光在空气中速度约为 3 108m/s ；光在水中速度 为真空中光速的 3/4 ,在玻璃中速度为真空中速度的 2/3 ；雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题？这说明光的传播速度比声音快 . 2光年是长度的单位, 1 光年表示光在 1 年时间所走的路程, 1 光年 3 108米/ 秒 365 24 3600 秒9.46 1015米 留意： 光年不是时间的单
5、位；二、光的反射 1. 反射：光在两种物质的交界面处会发生反射；我们能够观察不发光的物体,是由于物体反射的光进入了我们的眼睛；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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先介质的现象叫光的反射；任何物体的表面都会发生反射；2. 探究试验：探究光的反射规律【设计试验】把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板 的直线 ON 垂直于镜面,如图 2-2 所示；ENF 竖直地立在平面镜上,纸板上一束光贴着纸板沿着某一个角度射到 O 点,经平面镜的反射,沿另一个方向 N 入射光线
6、 E N F 反射光线 E F i r O 入射光线 i r 反射光线平面镜图 2-2 O 图 2-3 射出,在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹；转变光束的入射方向,重做一次；换另一种颜色的笔,记录光的径迹；取下纸板,用量角器测量 NO 两侧的角 i 和 r；【试验表格】角 i 角 r第一次其次次第三次【试验现象和结论】在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（ir）；【留意】 把纸板 NOF 向前或向后折,将看不到反射光线,这说明反射光线、入射光线在同一个平面内； 假如让光逆着反射光线的方向射到镜面,这说明,在
7、反射现象中,光路是可逆的；那么,它被反射后就会逆着原先的入射光的方向射出；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 光的反射定律：在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角,反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度；（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）；如图 2-3 ,垂直于镜面的直线ON 叫做法线；入射光线与法线的夹角i 叫做入射角；反射光线与法线的夹角 r 叫做反射角；4. 光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射；这两
8、种反射都遵循光的反射定律； 镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后仍旧平行；有反射光；条件：反射面 平滑；即入射光线平行,反射光线也平行,其他方向没应用：迎着太阳看安静的水面,特殊亮；黑板“ 反光” 等,都是由于发生了镜面反射 漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 条件：反射面凹凸不平；,每条光线遵守光的反射定律；应用：能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故；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；有利：生活中用平面镜观看面容； 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；有弊： 黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉
9、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缘由是：光在桌子上发生了漫反射；5. 假如想在平面镜内看到全身像,镜子高度至少为身高的一半；6. 画反射光线或入射光线完成光路图的方法：画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当绘制完成的时候,图中必需包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（假如给出角度,仍要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志；已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时,先过入（反）射点作法线；然后在
10、法线的另一 侧量出与入（反）射角相等的角,作出反（入）射光线；最终将其他元素补全；已知入射光线、反射光线时,先作两线交角的角平分线,作为法线；然后过两线交点作垂直于法 线的平面镜；最终将其他元素补全；7、面镜：平面镜：成像特点：正立,等大 ,等距,垂直,虚像 像、物大小相等 像、物到镜面的距离相等；像、物的连线与镜面垂直 物体在平面镜里所成的像是虚像；成像原理：光的反射定理作用：成像、转变光路实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像,可以用屏接到,也可以用眼睛看到；虚像：反射光线或折射光线反向延长线的会聚点所成的像,只能用眼睛看到,不能用屏接到；平面镜的应用：水中的倒影；平面镜成像；潜望镜；球
11、面镜：凹面镜定义：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应 用：太阳灶、手电筒反射面、汽车头灯,天文望远镜；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 凸面镜定义：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应用：汽车后视镜,路面拐弯处的反光镜；练习：在讨论平面镜成像特点时,我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行试验,其中选用两根相同蜡 烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小； 汽车司机前的玻璃不是竖直的,而是上方向内倾斜,除了
12、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,便于司机及早发觉；三、颜色及看不见的光1、 白光的组成 :红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫.白色光不是单色光；单色光：不能再分解的色光复色光：由其他色光混合而成的色光（1光的色散：太阳光用三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象；雨后的彩虹 就是光的色散现象；2色光的三原色：红、绿、蓝；三种色光依据不同比例混合可以产生各种颜色的光）颜料的三原色是：红、黄、蓝；颜料的混合原理是：两种颜料混合色是它们都能反射的色光,
13、其余的色光都被这两种颜料吸取掉了 . 色光的混合原理是：两种色光混合后使眼睛感觉到了另一种颜色 . 彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的呢？通过用放大镜观看,就可以发觉,电视机屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三 色光条合成的 . 光照到物体表面上时,有一部分光被物体反射,一部分光被吸取,假如物体是透亮的,仍有一部分光 会透过它；不透亮物体的颜色是由它反射的色光打算的,反射什么颜色的光, 就出现什么颜色； 透亮物体的颜色是由它透过的色光打算的,通过什么颜色的光,就出现什么颜色；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - -
14、 - - 2、 看不见的光（1）光谱：把光按红 ,橙,黄,绿,蓝,靛,紫的次序排列起来,就是光谱（2）红外线：太阳光色散区域（光谱）中,红光外侧的不行见光叫做红外线,红外线能使被照耀的物体发热（如太阳的热就是以红外线传送到地球上 停的向外辐射红外线；的）,具有热效应全部物体都在不（3）应用：红外探测器红外照相机红外夜视仪追踪导弹、遥控 4紫外线：太阳光色散区域中,紫光外侧的不行见光叫做紫外线；紫外线能使 荧光物质发光,另外仍可以灭菌；5应用：验钞机紫外线杀菌；特点：促进钙质吸取、杀死微生物、荧光物质 发荧光；6 雾灯用黄光的理由：不易被空气散射,人眼对黄光敏锐；四、光的折射1、定义：光从一种介
15、质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象；懂得：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折 射光就进入到另一种介质中, 由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传 播方向发生变化,这就是光的折射；留意：在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射2、光的折射定律：三线同面 ,法线居中 ,空气中角大 ,光路可逆 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居与法线两侧； 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射；光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线
16、折射；光从空气垂直射入（或其他介质射出） ,折射角 = 入射角 = 0 度；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、应用：从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置 高练习：池水看起来比实际的 浅 是由于光从 水中斜射向 空气中时发生折射,折射角大于入射角；蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“ 云中” 自由穿行；这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像；五、透镜1、 名词透镜：透亮物质制成（一般是玻璃） ,至少有一个表面
17、是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多；分类：凸透镜：边缘薄,中心厚凹透镜：边缘厚,中心薄主光轴：通过两个球面球心的直线；光心：（O）即薄透镜的中心；性质：通过光心的光线传播方向不转变；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；虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点；焦距（ f）：焦点到凸透镜光心的距离；2、透镜及对光线的作用F F F F 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、填表：
18、名又眼实物光学性质称名镜外形符号会凸聚老对光线有透透花会聚作用镜镜镜发凹散近对光线有透透视发散作用镜镜镜六、凸透镜成像规律及其应用1、试验：试验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是：使烛焰的像成在光屏中心；如在试验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得缘由有：蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置；2、试验结论：（凸透镜成像规律）F 分虚实 ,2f 大小 ,实倒虚正 , 一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小,像的移动方向与物体相同 3、凸透镜成像规律名师归纳总结 物距
19、 u 像距 v 成像性质物像位置应用第 9 页,共 12 页u v=f 缩小为一微小亮点异侧测焦距 f u2f 2fvf 倒立、缩小的实像异侧照相机- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - u=2f v=2f 倒立、等大的实像异侧实像大小的分界点2fuf v2f 倒立、放大的实像异侧投影仪、幻灯机u=f v不成像/ 成像虚实的分界点uf / 正立,放大的虚像同侧放大镜通过上述表格,可总结出凸透镜成像的规律有（常用）：（2）像距越大,成像也越大（类似于小孔成像）（3）成实像时物距 u 与像距 v 谁更大,就它对应的物（像）也大（4）物像总沿同方向移动 成实像时（
20、异侧）： u ,v成虚像时（同侧）： u,v应用：放大镜（成更大的像）适当远离报纸（5）物距 u=f 时,为成像最大点物体越靠近焦点,成像越大（6）成实像时,物距u 与像距 v 之和 uv4f （当 u=v=2f时,取等号）4、对规律的进一步熟悉：uf 是成实像和虚像,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点；u2f 是像放大和缩小的分界点当像距大于物距时成放大的实像（或虚像）成实像时：,当像距小于物距时成倒立缩小的实像；物距减小像距 增大像变大（增大）（减小 ）（变小 ）成虚像时：名师归纳总结 物距减小像距 减小像变小第 10 页,共 12 页（增大）（增大 ）（变大 ）- - - - - -
21、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 5、凸透镜成像规律口决记忆法 口决一：“ 一焦分虚实,二焦分大小；虚像同侧正；实像异侧倒,物运像变小”口决二：三物距、三界限,成像随着物距变；物远实像小而近,物近实像大而远；假如物放焦点内,正立放大虚像现；幻灯放像像好大,物处一焦二焦间；相机缩你小不点,物处二倍焦距远；口决三：凸透镜,本事大,照相、幻灯和放大；二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大；如是物放焦点内,像物同侧虚像大；一条规律记在心,物近像远像变大；6、为了使幕上的像“ 正立”（朝上）,幻灯片要倒着插；7、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调剂调焦环,并非调焦距
22、,而 是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头；七、眼睛和眼镜 1、成像原理 : 人的眼睛像一架奇妙的照相机,晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜）,视网膜相当于 照相机内的胶片； 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,2、 近视及远视的矫正 : 把这个信号传输给大脑, 人就可以看到这个物体了；近视眼：成像于视网膜之前,看不清远处的景物,用凹透镜矫正；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 远视眼：成像于视网膜之后,看不清近处的景物,
23、用凸透镜矫正；八、显微镜和望远镜1、显微镜 : 显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜, 靠近被观看物体的凸透镜叫做物镜；来自被观看物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用就像一个一般的放大镜,把这个像再放大一次；经 过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了；2、望远镜 :由两组透镜组成的；我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“ 视角” 的大小非常重要；望远镜的物镜所成的像虽然比原先的物体小,视角就可以变得很大；望远镜能使远处的物体在近处成像；伽利略望远镜：目镜为凹透镜,物镜为凸透镜；但它离我们的眼睛很近, 再加上目镜的放大作用,开普勒望远镜：目镜物镜都是凸透镜,但是目镜的焦距较小（物镜焦距长,目镜焦距短）；第 12 页,共 12 页名师归纳总结 - - - - - - -