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1、光学基础2光的反射和折射 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、光的直线传播一、光的直线传播1、光源：、光源：能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）2、光的直线传播、光的直线传播光线：表示光的传播方向的一条直线光线：表示光的传播方向的一条直线 -光束的抽象光束的抽象光在同一种均匀介质中沿直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播4、小小孔孔成成像像（1）小孔成像说明）小孔成像说明光沿直线传播。光沿直线传播。（2）光屏上
2、的像是上下、左右颠倒的。）光屏上的像是上下、左右颠倒的。（3）物体和孔的距离越小，像越大。）物体和孔的距离越小，像越大。（4）屏和孔的距离越大，像越大。）屏和孔的距离越大，像越大。.小孔成像说明什么？小孔成像说明什么？.像和物位置关系如何？像和物位置关系如何？.像的大小和什么有关？像的大小和什么有关？思思考考结结论论5 5、物体的影子、物体的影子本影本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。：不透明物体背面光完全照不到的区域。半影半影：不透明物体背面有部分光照的区域。：不透明物体背面有部分光照的区域。伪本影伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。：本影的延长部分（有部分光照）。本影本影半影半影伪本
3、影伪本影点光源点光源小小 线线 光光 源源大大 线线 光光 源源本本影影半半半半影影影影半半半半 影影影影半半半半影影影影半半半半影影影影影影影影本本影影影的形成影的形成日月月半影半影半影半影半影半影半影半影本影本影本影本影伪本影伪本影伪本影伪本影日食现象日食现象地地地地地地地地月食月食.因月球不会进入地球伪本影内因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食故无月环食日日地地.当月球位于地球本影区时当月球位于地球本影区时,可观察到月全食可观察到月全食.当月球位于地球半影区时当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食可观察到月偏食二、光的反射二、光的反射 平面镜平面镜（一）光的反射：（一）光的反射：在两种
4、媒质的分界面处，光将改变传播方向，在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，一部分光被返射回原来的媒质中。一部分光被返射回原来的媒质中。1、反射定律：、反射定律：（1）反射光线、入射）反射光线、入射光线和法线在同一平面光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光内，反射光线和入射光线分居在法线两侧线分居在法线两侧（2）反射角等于入射角）反射角等于入射角反射光线反射光线入射光线入射光线法线法线aM镜面反射镜面反射3、光路可逆、光路可逆在反射现象中光路是可逆的在反射现象中光路是可逆的2、反射种类、反射种类漫反射漫反射MM都遵循反射定律都遵循反射定律（二）平面镜（二）平面镜1、成像（作图）、成像（作图）2
5、、成像特点、成像特点（1）等大）等大（2）正立）正立（3）虚象虚象(延长线交点）延长线交点）（4）物、像关于镜面对称）物、像关于镜面对称3、平面镜作图的步骤、平面镜作图的步骤（1）明确物体）明确物体（2）找出对称）找出对称（4）作出光路）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）至少画出两条光线且虚实分开）（3）确定虚象）确定虚象(5)确定观像范围要画边缘光线确定观像范围要画边缘光线M三三、球球 面面 镜镜F FOOPP面镜面镜实焦点实焦点虚焦点虚焦点会聚作用会聚作用发散作用发散作用凹（内反）凹（内反）凸（外反）凸（外反）车灯等车灯等后视镜等后视镜等球面镜：反射面是球面的一部分球面镜：反射面是球面
6、的一部分空气空气玻璃玻璃四四、光光 的的 折折 射射(一一)光的折射光的折射光从一种媒质射入另一光从一种媒质射入另一种媒质时，传播方向发种媒质时，传播方向发生改变的现象。生改变的现象。入射光线入射光线AOBi改变，改变，r也随之改变也随之改变折射光线折射光线反射光线反射光线i增大，增大，r增大增大i减小，减小，r减小减小1、光的折射、光的折射CNN法线法线水水空气空气2、折射定律、折射定律折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧。线和入射光线分居在法线的两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。入射角的正弦跟折射角
7、的正弦之比为一常数。3、折射现象解释、折射现象解释视深比实深浅视深比实深浅4、光路可逆、光路可逆AA折射现象中光路可逆折射现象中光路可逆光密媒质光密媒质(二二)折射率折射率折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率折射率光密媒质光密媒质光疏媒质光疏媒质ii光疏媒质光疏媒质(三三)应用应用AOEii 1、光从玻璃砖的一面射、光从玻璃砖的一面射入将从另一面射出入将从另一面射出C2ABD13 2、如图、如图1、2、3为三条光为三条光线请根据光路走向判断线请根据光路走向判断 1、2、3哪条为入射光线、哪条为入射光线、折射光线、反射光线？折射光线、反射光线？AB、CD哪个是界
8、面？哪哪个是界面？哪条是法线？条是法线？AOEB光线发生侧移光线发生侧移B BC2ABD13(四四)、光光的的折折射射 色色散散(1)棱镜使白光发生色散图棱镜使白光发生色散图七七、透透 镜镜1、透透镜镜的的构构造造 折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面的透明体，的透明体，2、透透镜镜的的种种类类凸透镜：凸透镜：中间厚，边缘薄中间厚，边缘薄.特特 点点:对光线起会聚作用对光线起会聚作用原原 因：因：棱镜对光线的偏棱镜对光线的偏 折作用原理折作用原理凹透镜：凹透镜：中间薄，边缘厚中间薄，边缘厚.特特 点点:对光线起发散作用对光线起发散作用原原
9、 因：因：棱镜对光线的偏折棱镜对光线的偏折作用原理作用原理3、透透镜镜的的主主轴轴、光光心心和和焦焦点点主主光光轴轴光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作一点，这一点叫透镜的光心一点，这一点叫透镜的光心C1C2OC1C2O4 4、透透 镜镜 的的 焦焦 点点FFFF实焦实焦虚焦虚焦光心的重要性质：光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播不管从任何方向通过光心的光线，传播的方向都不改变的方向都不改变焦距（焦距（f）：）：从透镜的焦点到光心的距离。（只从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜要透镜两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，
10、两个焦距两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距相等）相等）O OO O物物 距距（u）像像 的的 性性 质质大大 小小正正 倒倒 虚虚 实实 u 2f u=2ff u2fuf缩缩 小小倒倒 立立实实 像像等等 大大倒倒 立立实实 像像放放 大大倒倒 立立实实 像像uf放放 大大正正 立立 虚虚 像像不不 能能 成成 像像，成成 一一 平平 行行 光光 u 光线会聚于焦点处光线会聚于焦点处八八、透透 镜镜 成成 像像 规规 律律十十一一、眼眼 睛睛1、眼睛的结构：、眼睛的结构：眼睛角膜、水样眼睛角膜、水样液、晶状体和玻璃体液、晶状体和玻璃体的共同作用相当一个的共同作用相当一个凸透镜，从
11、物体射进凸透镜，从物体射进眼里的光无论是发散眼里的光无论是发散或会聚的光束，通过或会聚的光束，通过眼球折射后，会聚在眼球折射后，会聚在视网膜上，视神经受视网膜上，视神经受到刺激，产生视觉。到刺激，产生视觉。2、视觉光学原理：、视觉光学原理：眼眼 睛睛 的的 调调 节节 看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会聚作用最小，眼睛焦距最大。聚作用最小，眼睛焦距最大。看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会聚作用最大，眼睛焦距最小。聚作用最大，眼睛焦距最小。远远 点点 和和 近近 点点 晶状体弯曲程度最小（
12、最扁）时，能够看到的最远晶状体弯曲程度最小（最扁）时，能够看到的最远点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为10厘米。厘米。明明 视视 距距 离离 在合适照明下，正常眼睛看距离在合适照明下，正常眼睛看距离25厘米远处的物体，厘米远处的物体，最不易疲劳，因此称最不易疲劳，因此称25厘米的距离为明视距离。厘米的距离为明视距离。对比：对比：正常眼正常眼,平行光会聚在视网膜上，平行光会聚在视网膜上，近视眼视网膜距晶状体较远近视眼视网膜距晶状体较远,晶状晶状体较凸体较凸,平行光会聚在视网膜前。平行光会聚在视网膜前。关于近视眼关于近视眼产生原因：产生原因：先天或用眼不当形成先天或用眼不当形成矫正方法：矫正方法：戴凹透镜先发散后会聚在视网膜戴凹透镜先发散后会聚在视网膜 对比：对比：正正常眼常眼,平行光会聚在视网膜上远视眼平行光会聚在视网膜上远视眼视网膜距晶状体较远晶状体较扁视网膜距晶状体较远晶状体较扁,平平行光会聚在视网膜后行光会聚在视网膜后矫正方法：矫正方法：戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上关于远视眼关于远视眼形成原因：形成原因：先天或外伤所形成先天或外伤所形成