《第四章多彩的光精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章多彩的光精选文档.ppt（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章多彩的光本讲稿第一页，共二十一页光光的的折折射射光的折射光的折射光的折射现象及规律光的折射现象及规律透透镜镜凸凸透透镜镜焦点、焦距和主光轴的概念焦点、焦距和主光轴的概念对光线的会聚作用对光线的会聚作用成像规律成像规律眼睛与视力矫正眼睛与视力矫正神神奇奇的的眼眼睛睛照相机照相机幻灯机幻灯机放大镜放大镜显微镜显微镜望远镜望远镜凹透镜对光线的发散作用凹透镜对光线的发散作用本讲稿第二页，共二十一页二、复习指导二、复习指导光的直线传播光的直线传播1、光源：本身能够发光的物体叫光源、光源：本身能够发光的物体叫光源自然光源自然光源人造光源人造光源2、光的直线传播、光的直线传播 条件：光在条件：光在 或
2、或 中沿直线传播的。中沿直线传播的。真空均匀介质光线：表示光的传播方向的直线。光线：表示光的传播方向的直线。光线请你举出三个有关光的直线传播的应用：请你举出三个有关光的直线传播的应用：、和和 等。等。排队对齐打靶瞄准激光准直以上实例都可以看作以上实例都可以看作“三点成一线三点成一线”。现象的解释现象的解释 影子的形成：光在直线传播过程中遇到障碍物时，会在障碍物后影子的形成：光在直线传播过程中遇到障碍物时，会在障碍物后 面留面留 下一个黑影。下一个黑影。日月食的成因：当地球、月球和太阳在同一直线上时才会发生。日月食的成因：当地球、月球和太阳在同一直线上时才会发生。eg:发生日食时，是发生日食时，
3、是 挡住了人们的视线，而发生月食时，却挡住了人们的视线，而发生月食时，却是是 挡住了人们的视线。挡住了人们的视线。月球地球本讲稿第三页，共二十一页小孔成像小孔成像 eg1:通过实验探究，回答下列问题：通过实验探究，回答下列问题：光屏上的像是实像还是虚像？光屏上的像是实像还是虚像？光光屏上所成的像跟小孔的形状是否有关？屏上所成的像跟小孔的形状是否有关？茂密的大树下为什么会出现许多的茂密的大树下为什么会出现许多的小光斑？这些小光斑是什么形状？小光斑？这些小光斑是什么形状？答:光屏上的像是实像光屏上的像是实像,因为它是由实际的光线会聚而成的因为它是由实际的光线会聚而成的.光屏上所成的像跟小孔的形状无
4、关光屏上所成的像跟小孔的形状无关,物体是什么形状物体是什么形状,所成所成的像就是什么形状的像就是什么形状.即像和物体一样即像和物体一样.太阳光穿过茂密的树叶时太阳光穿过茂密的树叶时,由于光沿直线传播由于光沿直线传播,在树叶的间在树叶的间隙产生小孔成像现象隙产生小孔成像现象,因此会在树下产生许多的小光斑因此会在树下产生许多的小光斑.因为太阳因为太阳是圆形的是圆形的,所以小光斑一般也是圆的所以小光斑一般也是圆的.eg2:如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：薄膜上薄膜上出现的烛焰的像是倒立的。出现的烛焰的像是倒立的。薄膜上烛焰的像可
5、能是缩小的也可能是放大薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的。的。保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大。变大。保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。对于四句话的说法，其中正确的是（对于四句话的说法，其中正确的是（）A、B、C、D、A本讲稿第四页，共二十一页3、光在不同的均匀介质中的传播速度是、光在不同的均匀介质中的传播速度是 (选填选填“相同相同”或或“不同不同”)。光在真空中的传播速度比在其他物体光在真空中的传播速度比在其他物体 ，C
6、=m/s,合合 Km/s。eg:光从空气斜射入水中，会发生光的光从空气斜射入水中，会发生光的 ，并且光的传播速度，并且光的传播速度 。光的反射光的反射1、反射现象：所有的物体表面都能反射光线、反射现象：所有的物体表面都能反射光线,反射光线进反射光线进 入人的眼睛入人的眼睛,人就可以看见物体人就可以看见物体.3、光的反射定律（可以概括成：共面、异侧、等角），如、光的反射定律（可以概括成：共面、异侧、等角），如图：图：不同不同快折射折射变慢变慢反射面反射面入入射射光光线线O入射点入射点法线法线反反射射光光线线入射角反反射射角角本讲稿第五页，共二十一页反射光线、入射光线和法线在同一平面；反射光线、入
7、射光线和法线在同一平面；反射光线和入射光线分居法线两侧。反射光线和入射光线分居法线两侧。反射角等于入射角，反射角随着入射角的改变而改变。反射角等于入射角，反射角随着入射角的改变而改变。（当入射光线垂直于反射面时，反射角和入射角都为（当入射光线垂直于反射面时，反射角和入射角都为 。在。在光的反射中光路是可逆的。）光的反射中光路是可逆的。）4、通过对以上知识的认识，我们可以得出法线的特点：、通过对以上知识的认识，我们可以得出法线的特点：。0法线垂直于反射面法线垂直于反射面法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线eg1：入射光线与镜面成：入射光线与镜面成40角，则
8、反射光线与入射光线的夹角为角，则反射光线与入射光线的夹角为 ；如果入射角增加；如果入射角增加10，则反射光线与入射光线的夹角为，则反射光线与入射光线的夹角为 。100120 eg2:入射光线垂直射到平面镜上，反射光线与入射光线的夹角入射光线垂直射到平面镜上，反射光线与入射光线的夹角 为为 ，如果保持入射光线的方向不变，把镜面转过，如果保持入射光线的方向不变，把镜面转过15，这时反射光线与入射，这时反射光线与入射光线的夹角为光线的夹角为 。030本讲稿第六页，共二十一页 答答:用圆规画出图中的角平分线用圆规画出图中的角平分线,即法线即法线;过入射点作法线的垂线过入射点作法线的垂线,即找出反射面即
9、找出反射面.eg3：如图根据光的反射定律确定出平面镜的位置和反射角。：如图根据光的反射定律确定出平面镜的位置和反射角。本讲稿第七页，共二十一页5、平面镜成像、平面镜成像成像的原理：根据光的反射定律成像的原理：根据光的反射定律 成像特点：成像特点：像和物体大小相同；像和物体大小相同；像和物体到镜面的距离相同；像和物体到镜面的距离相同；像和物体的连线与镜面垂直；像和物体的连线与镜面垂直；所成的像是虚像。所成的像是虚像。小结：平面镜成像是一轴对称图形，物体和像始终关于平面镜对小结：平面镜成像是一轴对称图形，物体和像始终关于平面镜对称。称。eg1:人能看到平面镜中的像是因为（人能看到平面镜中的像是因为
10、（）A、物体的光线直接射入人的眼睛中、物体的光线直接射入人的眼睛中 B、是入射光线射入人的眼睛中、是入射光线射入人的眼睛中C、是像发出的光线射入人的眼睛中、是像发出的光线射入人的眼睛中 D、是反射光线射入人的眼睛中、是反射光线射入人的眼睛中D本讲稿第八页，共二十一页eg2：如图所示，是从墙壁上一平面镜中观察到的时钟图，则当时的时间是：如图所示，是从墙壁上一平面镜中观察到的时钟图，则当时的时间是（）A、2：35 B、2：25 C、9：35 D、9：25eg3：“镜中花，水中月镜中花，水中月”指的都是指的都是 成像，成像，此此“花花”，此，此“月月”都是都是 像。像。eg4：如图所示，承承家的小猫
11、在平面镜前饮赏自己的全身像，此时它：如图所示，承承家的小猫在平面镜前饮赏自己的全身像，此时它所看到的全身像是图中的所看到的全身像是图中的 ()A B C D作图：根据光的反射定律或平面镜成像特点。作图：根据光的反射定律或平面镜成像特点。根据光的反射定律作图根据光的反射定律作图D平面镜平面镜虚虚C本讲稿第九页，共二十一页根据平面镜成像特点根据平面镜成像特点eg：如图所示，根据平面镜成像特点画出物体：如图所示，根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像在平面镜中的像AB。平面镜的应用：改变光的的传播方向。平面镜的应用：改变光的的传播方向。如：镜子、潜望镜等如：镜子、潜望镜等。eg:如图所示，如图
12、所示，AB是由点光源是由点光源S发出的一条入射光线，发出的一条入射光线，CD是是S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点火源发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点火源S的的位置。位置。ADBCAB本讲稿第十页，共二十一页6、光的反射类型、光的反射类型镜面反射：射到平面镜的平行光线反射后仍然是一束平行的反射。镜面反射：射到平面镜的平行光线反射后仍然是一束平行的反射。应用举例：用平面镜反射日光照亮地道。应用举例：用平面镜反射日光照亮地道。漫反射：平行光线入射到粗糙表面时，反射光线是向着不同方向的漫反射：平行光线入射到粗糙表面时，反射光线是向着不同方向的反射。反射。应用举例：用粗糙的
13、白布做幕布放映电影。应用举例：用粗糙的白布做幕布放映电影。eg1：晚上，在桌子上铺上张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上）：晚上，在桌子上铺上张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上），让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去（，让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去（）A、镜子比较亮，它发生了镜面反射、镜子比较亮，它发生了镜面反射 B、镜子比较暗，它发生了镜面反射、镜子比较暗，它发生了镜面反射C、白纸比较亮，它发生了镜面反射、白纸比较亮，它发生了镜面反射 D、白纸比较暗，它发生了漫反射、白纸比较暗，它发生了漫反射B本讲稿第十一页，共二十一页7、球面镜、球面镜eg1:仔细观察图仔细观察图
14、5-1中所展示的实验情景，将收集到的信息分析整理中所展示的实验情景，将收集到的信息分析整理后填入空格中：后填入空格中：甲图中是甲图中是_镜，光射到它的表面发生的是镜，光射到它的表面发生的是_反射，它在生产或生活中的实际应用举一例：反射，它在生产或生活中的实际应用举一例：_；乙图中是；乙图中是_镜，它对光有镜，它对光有_作作用，它在生产或生活中的实际应用举一例：用，它在生产或生活中的实际应用举一例：_；丙；丙图中是图中是_镜，它对光有镜，它对光有_作用，它在生产或生活中作用，它在生产或生活中的实际应用举一例：的实际应用举一例：_。平面镜平面镜镜面镜面改变光的传播方向改变光的传播方向凸面凸面发散发
15、散车尾反光灯车尾反光灯凹面凹面会聚会聚汽车头灯汽车头灯本讲稿第十二页，共二十一页eg2:反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜。用球面的内表面做表反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜。用球面的内表面做表面镜反射面的叫凹面镜，简称凹镜。面镜反射面的叫凹面镜，简称凹镜。我们都知道，用平行光对着平面镜照射，则反射光线也是平行的，我们都知道，用平行光对着平面镜照射，则反射光线也是平行的，也就是说，平面镜对光线既不起发散作用又不起会聚作用，那么，凹面也就是说，平面镜对光线既不起发散作用又不起会聚作用，那么，凹面镜对光线会有什么作用呢？镜对光线会有什么作用呢？小明同学首先进行了大胆的猜想，先找到了所有可能的情况
16、，即小明同学首先进行了大胆的猜想，先找到了所有可能的情况，即会会聚、发散、不发散也不会聚聚、发散、不发散也不会聚，只有这三种情况，但究竟哪种情况是，只有这三种情况，但究竟哪种情况是正确的呢？小明进行了如下的实验：正确的呢？小明进行了如下的实验：他将他将10只激光手电筒捆绑在一起，形成一束平行光，然后正对着只激光手电筒捆绑在一起，形成一束平行光，然后正对着凹面镜照射，发现了如图凹面镜照射，发现了如图51丙所示的现象。丙所示的现象。请同学们通过对上述文章的阅读，回答下列问题：请同学们通过对上述文章的阅读，回答下列问题：通过实验，小明得出了什么结论？通过实验，小明得出了什么结论？你认为凹面镜可以有哪
17、些应用？请说出三个？你认为凹面镜可以有哪些应用？请说出三个？通过刚才小明和你对凹面镜的学习，想想这个过程是经过了大致通过刚才小明和你对凹面镜的学习，想想这个过程是经过了大致怎样的思维等量程序步骤？怎样的思维等量程序步骤？本讲稿第十三页，共二十一页eg3:下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A、平静的水面映出的周围景物是倒立的，、平静的水面映出的周围景物是倒立的，因此这一现象不属于平面镜成像因此这一现象不属于平面镜成像B、医生检查患者耳道时戴一个凹面镜，是、医生检查患者耳道时戴一个凹面镜，是为了使观察的范围较大些为了使观察的范围较大些C、在探照灯里，要将光源放在凹面镜的焦、在探照灯里，要将
18、光源放在凹面镜的焦点处点处D、在太阳灶中，要将被加热的物体放在凸、在太阳灶中，要将被加热的物体放在凸面镜的焦点处面镜的焦点处本讲稿第十四页，共二十一页光的折射光的折射1、光的折射：、光的折射：2、光的折射规律，如图所示：、光的折射规律，如图所示：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法线两折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧；侧；当光线从空气斜射入水或其他透明物质时，折射角小于入射角；当光线从空气斜射入水或其他透明物质时，折射角小于入射角；当光线从水或其他透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角；当光线从水或其他透明物质斜射入空气时，折射角大
19、于入射角；总的来说：空气中的角一定大于水或其他透明物质中的角。总的来说：空气中的角一定大于水或其他透明物质中的角。当入射角增大时，折射角也随之增大。当入射角增大时，折射角也随之增大。当光线垂直射向介质表面时，传播方向不发生改变，即折射角和入当光线垂直射向介质表面时，传播方向不发生改变，即折射角和入射角都等于射角都等于0。光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向在界面处发生改变的现象。向在界面处发生改变的现象。空气空气水水本讲稿第十五页，共二十一页3、光的折射现象举例：、光的折射现象举例：eg1:如图如图1所示，空杯底部放一枚分币，移动杯子，使眼睛刚
20、刚看不所示，空杯底部放一枚分币，移动杯子，使眼睛刚刚看不到硬件币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯子里倒水，随着水到硬件币，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯子里倒水，随着水面的升高，将会看到面的升高，将会看到_。这是由于。这是由于 。eg2:在河岸上用手电筒照向平静的河面，进入水中的光（在河岸上用手电筒照向平静的河面，进入水中的光（）A.速度变小，光路向下弯折速度变小，光路向下弯折 B.速度变小，光路向上弯折。速度变小，光路向上弯折。C.速度大小，传播方向都不变速度大小，传播方向都不变 D.速度变小，传播方向不变。速度变小，传播方向不变。水池变池了；水中的筷子变弯了；岸边水池变池了；水中的
21、筷子变弯了；岸边的树变高了。的树变高了。硬币硬币光的折射光的折射A本讲稿第十六页，共二十一页4、光的色散、光的色散太阳可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。太阳可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。白光经过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的过程叫白光经过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的过程叫光的色散。光的色散。七色光再经过三棱镜后，又混合成一束白色的过程叫七色光再经过三棱镜后，又混合成一束白色的过程叫光的混合光的混合。光的光的“三原色三原色”：颜料的颜料的“三基色三基色”：eg1:下列物理事实中属于光的色散的是（）下列物理事实中属于光的色散的是（）、霓虹灯的灯
22、光五颜六色、霓虹灯的灯光五颜六色 B、彩色电视机的画面五彩缤纷、彩色电视机的画面五彩缤纷C、色彩丰富的水彩画、色彩丰富的水彩画 D、雨后天空出现的彩虹、雨后天空出现的彩虹eg2:舞台上的演员穿着白上衣，蓝裤子，在红色的舞台灯光的照射下，他的上衣呈现舞台上的演员穿着白上衣，蓝裤子，在红色的舞台灯光的照射下，他的上衣呈现_色，裤子呈现色，裤子呈现_色。色。eg3:放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成，其优点在于。一是利放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成，其优点在于。一是利用用 使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射_颜色的光，使观众能看到
23、色彩正常的画面。颜色的光，使观众能看到色彩正常的画面。红、绿、蓝红、绿、蓝 红、黄、蓝红、黄、蓝 D红红黑黑漫反射漫反射各种各种本讲稿第十七页，共二十一页5、透镜、透镜原理：原理：分类：分类：凸透镜与凹透镜比较凸透镜与凹透镜比较光的折射光的折射 凸透镜和凹透镜凸透镜和凹透镜 项目项目凸透镜凸透镜凹透镜凹透镜外形外形对光线的作用对光线的作用焦点焦点光路图光路图中间厚、边缘薄中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚中间薄、边缘厚对光线有会聚作用对光线有会聚作用对光线有发散作用对光线有发散作用平行主光轴的光线经平行主光轴的光线经透镜折射后实际光线透镜折射后实际光线会聚的点会聚的点平行主光轴的光线经透镜平行主光轴
24、的光线经透镜折射，折射光线的反向延折射，折射光线的反向延长线会聚的点长线会聚的点本讲稿第十八页，共二十一页每种透镜的三种特殊光线：完成光路每种透镜的三种特殊光线：完成光路FFFFFFFF本讲稿第十九页，共二十一页物距物距像的倒正像的倒正 大小大小实像虚像实像虚像 像距像距应用应用凸透镜成像规律：凸透镜成像规律：U2f 倒立倒立 缩小缩小 实像实像 fv2f 照相机照相机 fu2f 幻灯机幻灯机U=2f 倒立倒立 等大等大 实像实像 v=2f Uf 正立正立 放大放大 虚像虚像 与物同侧与物同侧 放大镜放大镜本讲稿第二十页，共二十一页规律一规律一,成实像成实像：物越近（即物越近（即物越近（即物越
25、近（即U U越小，但物距控制在越小，但物距控制在越小，但物距控制在越小，但物距控制在f f以外）以外）以外）以外）像越远（即像越远（即像越远（即像越远（即v v越大）越大）越大）越大）像像像像越变越大越变越大越变越大越变越大；物越远（即物越远（即物越远（即物越远（即U U越大，但物距控制在越大，但物距控制在越大，但物距控制在越大，但物距控制在f f以外）以外）以外）以外）像越近（即像越近（即像越近（即像越近（即v v越小）越小）越小）越小）像像像像越变越小；越变越小；越变越小；越变越小；规律二：成虚像规律二：成虚像：物越近（即物越近（即物越近（即物越近（即U U越小，但物距控制在越小，但物距控制在越小，但物距控制在越小，但物距控制在f f以内）以内）以内）以内）像越近（即像越近（即像越近（即像越近（即v v越小）越小）越小）越小）像越变越小像越变越小像越变越小像越变越小 规律三规律三规律三规律三：A A、2f处是放大实像与缩小实像的分界线；处是放大实像与缩小实像的分界线；B、f处是实像与虚像的分界线处是实像与虚像的分界线。本讲稿第二十一页，共二十一页