物理第九講光現(xiàn)象

1、銳思教育 育德樹人物理廣州銳思菁英教育秋季大樂園（九）光現(xiàn)象 【揭示新知-知識總動員】光的傳播一、光源光源：能夠發(fā)光的物體叫光源。光源有好多種；按形成原因分，可分為自然光源和人造光源；按發(fā)光原理分，可分為熱光源和冷光源。自然光源：太陽、螢火蟲、燈籠魚、斧頭魚、烏賊、水母等。人造光源：手電筒、火把、油燈、蠟燭、白熾燈、日光燈、霓虹燈以及鈉燈、汞燈、氖燈等。熱光源：太陽、手電筒、火把、油燈、蠟燭、電燈等。冷光源：螢火蟲、燈籠魚、斧頭魚、烏賊、水母等。二、光的直線傳播光在真空中或均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。常見的均勻介質(zhì)如：空氣、水、玻璃等。（注意：光在不均勻介質(zhì)中如不均勻的空氣、不同介質(zhì)的界面處，傳

2、播方向發(fā)生改變。）光的直線傳播的應用：（1）小孔成像：像的形狀與小孔的形狀無關，像是倒立的實像（由實際光線會聚而成的像）。例如：樹陰下的光斑是太陽的像。小孔成像的條件：孔的大小必須遠遠小于孔到發(fā)光的距離及孔到光屏的距離。像的大小與發(fā)光體到孔的距離和像到孔的距離有關，發(fā)光體到小孔的距離不變，光屏遠離小孔，實像增大；光屏靠近小孔，實像減??；光屏到小孔的距離不變，發(fā)光體遠離小孔，實像減小；發(fā)光體靠近小孔，實像增大。（2）取得直線：激光準直（挖隧道定向）；整隊集合；射擊瞄準；（3）限制視線：坐井觀天、一葉障目；（4）影的形成：影子；日食、月食常見的現(xiàn)象： 激光準直。影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透

3、明的物體，在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。日食月食的形成：當?shù)厍?在中間時可形成月食。（如圖：在月球后1的位置可看到日全食，在2的位置看到日偏食，在3的位置看到日環(huán)食。）123 小孔成像：小孔成像實驗早在墨經(jīng)中就有記載小孔成像成倒立的實像，其像的形狀與孔的形狀無關。三、光的速度與光年光線：常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向（是理想化物理模型，非真實存在）；所有的光路都是可逆的，包括直線傳播、反射、折射等。真空中的光速是宇宙最快的速度，c=3×108m/s?？諝庵械墓馑俾孕∮谡婵罩械墓馑?，約為3×108m/s；光在水中的速度約為真空中光速的3/4；玻璃中的光速約為真空中

4、光速的2/3。光年是光在一年里傳播的距離，因此，光年是距離的單位。1光年=9.4608×1015m。光的反射 一、光的反射 反射定義：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時，有部分光返回原介質(zhì)的傳播現(xiàn)象叫做光的反射。（光遇到水面、玻璃以及其他任何物體的表面都會發(fā)生反射。） 我們看到不發(fā)光物體，都是由于它的表面能反射，反射光進入人的眼睛，人就看到了物體。rOiNB入射光線反射光線A二、光的反射規(guī)律1、垂直于鏡面的直線ON叫做法線；如圖所示， 入射光線于法線的夾角i叫做入射角；反射光線與法線的夾角r叫做反射角。2、光的反射規(guī)律在發(fā)射現(xiàn)象中，光路是可逆的，反射角等于入射角。3、漫反射和鏡面反射

5、（1）凹凸不平的表面把光線向著四面八方反射，這種反射叫做漫反射。 （2）光滑鏡面的反射叫做鏡面反射。陽光射到鏡子上，迎著反射光的方向可以看到刺眼的光，這是因為射到鏡子上的平行光線反射后仍然是平行的。 （3）鏡面反射和漫反射的相同點：都是反射現(xiàn)象，都遵守反射定律； 不同點是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一個方向的入射光，鏡面反射的反射光只射向一個方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗處，背光走要走亮處，因為積水發(fā)生鏡面反射，地面發(fā)生漫反射，電影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上“反光”是發(fā)生了鏡面反射，光污染也是鏡面反射）4、如何畫反射光線或入射光線 （1）畫

6、反射光線或入射光線完成光路圖的依據(jù)是光的反射規(guī)律。 （2）已知反射面、入射光線、入射角時只要根據(jù)光的反射規(guī)律畫出反射光線，并標上箭頭表示方向即可，反射光線的起點是入射點。標明入射角、反射角。 （3）已知入射面、入射光線或發(fā)射光線時，應先在入射點處先畫出法線，再根據(jù)光的反射規(guī)律畫出對應的反射光線或入射光線，標出入射角、反射角及箭頭方向。 （4）已知入射光線、反射面及入射光線與反射面的夾角，直接根據(jù)已知的角度的大小確定發(fā)射光線與反射面的夾角。畫出反射光線并標上這個角度及箭頭方向即可，不必畫法線，反之亦然。5、潛望鏡的工作原理：光的反射。平面鏡成像 1、平面鏡成像特點：正立的虛像，像和物的大小相等，

7、像和物關于鏡面對稱（軸對稱圖形）像和物對應點的連線和鏡面垂直，到鏡面距離相等；像和物上下相同，左右相反（鏡中像的左手是人的右手，物體遠離或靠近鏡面像的大小不變，像也要隨著遠離或靠近鏡面相同距離）。2、關于平面鏡成像的實驗：用玻璃板代替平面鏡：便于觀察和確定像的位置；刻度尺的作用：便于比較像與物到平面鏡的距離關系；選取兩段完全相同的蠟燭：為了比較像與物的大小關系；移去后面的蠟燭，并在所在的位置上放一光憑，則光憑上不能 接受到蠟燭燭焰的像，所以平面鏡所成的像是虛像將蠟燭遠離玻璃板時，它的像的大小不變。有3mm和2mm的兩塊玻璃板，應選擇2mm厚的玻璃板做實驗，玻璃板太厚，會看到兩個像。玻璃板沒有放

8、正，傾斜放置，蠟燭與像不能完全重合。不容易找到像。該實驗在較黑暗的環(huán)境中做效果好。3、水中倒影的形成的原因：平靜的水面就好像一個平面鏡，它可以成像（水中月、鏡中花、水中的云，水中的鳥）；對實物的每一點來說，它在水中所成的像點都與物點“等距”，樹木和房屋上各點與水面的距離不同，越接近水面的點，所成像亦距水面越近，無數(shù)個點組成的像在水面上看就是倒影了。（物離水面多高，像離水面就是多遠，與水的深度無關）。4、平面鏡成虛像的原因：物體射到平面鏡上的光經(jīng)平面鏡反射后的反射光線沒有會聚而是發(fā)散的，這些反射光線的反向延長線（畫線時用虛線）相交成的像，不能呈現(xiàn)在光屏上，只能通過人眼觀察到，故稱為虛像（不是由實

9、際光線會聚而成） 注意：進入眼睛的光并非來自像點，而是反射光。要求能用平面鏡成像的規(guī)律（像、物關于鏡面對稱）和平面鏡成像的原理（同一物點發(fā)出的光線經(jīng)反射后，反射光的反向延長線交于像點）作光路圖（作出物、像、反射光線和入射光線）；SS5、平面鏡成像作圖方法根據(jù)反射規(guī)律作圖：步驟：如圖所示。（1）從發(fā)光點S向平面鏡引出兩條入射光線；（2）在入射點作出兩條入射光線的法線；（3）根據(jù)反射規(guī)律，反射角等于入射角，作出反射光線；OSS（4）作兩條反射光線的反射延長線，找出交點S，S即是S的像。根據(jù)平面鏡成像特點作圖步驟：如圖所示。（1）過S點作平面鏡的垂線，交平面鏡于O點。（2）在另一側(cè)截取SO=OS，S

10、點即為S的像。6、球面鏡：凸面鏡和凹面鏡以球外表面為反射面叫凸面鏡，以球內(nèi)表面為反射面的叫凹面鏡；凸面鏡對光有發(fā)散作用，可增大視野（汽車上的觀后鏡，街頭拐彎處的反光鏡）；凹面鏡對光有會聚作用（太陽灶，利用光路可逆制作手電筒的反光罩）1 2 3凹面鏡反射后能獲得平行光，如上圖所示。凹面鏡的應用：利用它會聚光線的特點，制作太陽灶、太陽能焊機、反射式望遠鏡；利用它產(chǎn)生平行光的特點制作手電筒、汽車頭燈，探照燈等的反光面。光的折射一、光的折射光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。光的折射可分為兩種情況：（1）光線斜射時，傳播方向發(fā)生偏折；（2）光線垂直射向兩種物質(zhì)的界

11、面時，傳播方向不變，按原方向傳播。二、光的折射規(guī)律光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折，這就是光的折射規(guī)律。在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。三、用光的折射規(guī)律解釋光的折射現(xiàn)象課本中列舉了四個光的折射現(xiàn)象的例子，現(xiàn)利用光的折射規(guī)律等光學知識逐一進行分析說明。（1）魚兒在清澈的水里面游動。所以有經(jīng)驗的漁民和學過光的折射規(guī)律的人，都知道只有瞄準魚的下方，才能叉到魚。（2）從上面看水、玻璃等透明介質(zhì)中的物體，會感到物體的位置比實際位置要高一些。NNOSS空氣空氣玻璃磚SSOONN空氣水（3）由于光的折射，池水看起來比實際的淺。（4） 把一塊厚玻璃放在鋼筆的前面，筆桿看起來好像“錯位”了

12、，這種現(xiàn)象也是光的折射引起的。光的色散 一、色散與三原色1、光譜：如圖所示，讓一束白光射向三棱鏡，通過三棱鏡偏折后照到白屏上，出現(xiàn)一條不同顏色依次排列的光帶。這條光帶叫做光譜。這個實驗就是著名的色散實驗。2、光的色散說明光是由各種光混合而成的。3、紅、綠、藍三色光混合能產(chǎn)生各種色彩，其中也包括白色，因此把紅、綠、藍三種色光叫做色光的三原色。4、品紅、黃、青三色顏料混合能產(chǎn)生各種顏色，其中也包括黑色，因此把品紅、黃、青三種顏色叫做顏料的三原色。色光的三原色與顏料的三原色的區(qū)別：（1）它們的原色組成不同：色光的三原色：紅、綠、藍。 顏料的三原色：品紅、黃、青。（2）它們的混合規(guī)律不同：色光的三原色

13、混合后為白色。 顏料的三原色混合后為黑色。（3）它們的混合原理不同：色光的混合原理是：兩種色光混合后產(chǎn)生另一種色光。顏料的混合原理是：兩種顏料混合后是它們能反射的色光，其余都被這兩種顏色吸收掉了?？床灰姷墓?可見光光譜以外，在紅光以外還有紅外線，紫光以外有紫外線，紅外線、紫外線燈一般叫做不可見光。 （1）紅外線定義：在光譜的紅光以外的部分叫做紅外線特性：A 熱作用強。一切物體都在不斷的發(fā)射紅外線，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多，物體在輻射紅外線的同時，也在不斷的吸收紅外線。B 穿透能力強：可穿透云霧。作用：加熱物品、紅外遙感技術(shù)、遙控裝置（2）紫外線定義：光譜中紫外光以外的部分叫紫外線特性

14、：A 化學作用強：能使相機底片感光，能促進人體內(nèi)維生素的吸收B 生理作用強：能殺死微生物，可用來殺菌熒光作用強：能使熒光物質(zhì)發(fā)光，可用來驗鈔，進行防偽等?！倦y忘時刻-經(jīng)典彩排】典例1 （2007·重慶中考）中華民族有著悠久的文化歷史，流傳著許多朗朗上口、生動形象的詩句，在我們鑒賞這些憂美詩句的同時，常常能體會出其中蘊含的物理知識，對下列幾種現(xiàn)象的解釋。不正確的是 （ )A“湖光映彩霞”光的反射現(xiàn)象B“潭清疑水淺”光的折射現(xiàn)象C“風吹草低現(xiàn)牛羊”光的直線傳播D“滿架薔薇一院香”分子間有相互作用力 解析：選D?！昂庥巢氏肌保届o的湖面相當于平面鏡，這是一種光的反射現(xiàn)象；“潭清疑水淺”是

15、因為發(fā)生了光的折射；“風吹草低現(xiàn)牛羊”是由于光的直線傳播；“滿架薔薇一院香”是分子運動的結(jié)果。典例2（2011哈爾濱）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到如圖所示兩種情景.以下說法中正確的是 ( )A.甲圖中成的是實像；乙圖中成的是虛像B.甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在 凸透鏡l倍焦距以內(nèi)C.甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變??；乙圖中 凸透鏡遠離書本，所成的像也變小D.甲圖中成像規(guī)律可應用于投影儀；乙圖中成像規(guī)律可應用于照相機 解析：虛像總是正立的，實像總是倒立的。由圖可知，甲圖是放大正立的虛像，乙圖是放大倒立的實像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，甲圖書本在凸透鏡1倍焦距內(nèi)，應用為

16、放大鏡；乙圖書本在凸透鏡1倍焦距和2倍焦距之間，應用為投影儀等。所以ABD錯。無論實像還是虛像，物體越靠近焦點，像越大，遠離焦點，像越小，C對。典例3 （2011·江西）當你在豎直放置的平面鏡前用右手寫字，且正在往右移動筆時，鏡中的像正在（ ）A.用右手寫字，往左邊移動筆 B.用右手寫字，往右邊移動筆C.用左手寫字，往左邊移動筆 D.用左手寫字，往右邊移動筆解析：平面鏡所成的像，像與物體關于鏡面對稱。當人用右手寫字且筆右移時，對鏡中的像而言，是左手寫字，以像為參照物，筆是左移的。典例4 （2011·江蘇南京·題16·3分）如圖所示，小明將一枚硬幣放在碗的

17、底部，眼睛在A處恰好看不到它 (1)小明看不到硬幣，這是因為光在均勻介質(zhì)中沿傳播； (2)將平面鏡放到碗邊適當?shù)奈恢?，小明在A處通過平面鏡看到了硬幣的虛像，這是利用了光的現(xiàn)象； (3)沿碗壁緩緩向碗中加水，小明在A處也能看到硬幣的虛像，這是利用了光的現(xiàn)象 解析：通過鏡子看到物體的像，是由于平面鏡成像，其原理是光的反射。碗中加水后，硬幣反射的光線經(jīng)水面折射后進入人的眼睛，小明在A處也就看到了硬幣的虛像。典例5（2011四川廣安）在探究凸透鏡成像規(guī)律時，小捷用了9個紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色的板上代替蠟燭作光源，實驗裝置如圖所示： （1）為了確定凸透鏡的焦距，小捷將凸透鏡正對太陽光

18、，再把光屏放在另一側(cè)，改變凸透鏡與光屏的距離，直到光屏上出現(xiàn)一個（填“亮點”或“亮環(huán)”）為止，測得它與凸透鏡中心的距離為10cm，確定出焦距f（填“5cm”或“10cm”）。 （2）凸透鏡固定在光具座的零刻度線上，小捷將光源移至光具座30cm處后，再移動光屏，至到如圖所示位置，光屏上會出現(xiàn)清晰（填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像；如果她將光源再遠離凸透鏡一些，這時光屏應向（填“左”或“右”）移動，以獲得清晰的實像。 （3）如果將光源移至7cm處，凸透鏡此時成的是放大的（填“虛像”或“實像”）。 解析：（1）平行光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點，利用這個原理常用來測量凸透鏡的焦距，在操作時注意使

19、光斑最小、最亮。（2）當物距u30cm時，u2f，成的是倒立、縮小的實像；當光源遠離凸透鏡時，物距變大，則像距變小，像變小，所以應將光屏向左移動，靠近凸透鏡。（3）當u7cm時，物距小于焦距，此時成的是正立、放大的虛像。典例6 （2007·自貢中考）下圖中畫出了光線射到空氣與水的界面處發(fā)生折射和反射的四幅光路圖，其中正確的光路圖是（ ）A B C D解析：選A。B圖中光進入水中沿直線傳播，沒有發(fā)生折射，所以錯誤；C圖中把反射光線畫到了分界面的兩側(cè)，所以錯誤，D圖中折射角大于入射角所以錯誤?！狙菥殨r刻-你我分享】一、選擇題。1、（2008·攀枝花中考）平靜的湖面上倒映著美麗的

20、白塔。在這里，“倒映的白塔”是（ ）A.白塔的影子B.白塔的實像 C.與白塔等大的虛像D.比白塔略大的虛像2、（2007·自貢中考）在沒有其他光照的情況下，舞臺追舞燈發(fā)出的紅光照在穿白色上衣、藍色裙子的演員身上，觀眾看到她 （ ）A.全身呈藍色 B.全身紅色C.上衣呈紅色，裙子呈藍色 D.上衣呈紅色，裙子呈黑色3、(2008·吉林中考)如圖所示，一束光線射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光線經(jīng)過的點是（）Aa Bb Cc Dd4、(2012廣東梅州，第10題)某校新建成一個噴水池，在池底中央安裝了一只射燈。射燈發(fā)出的一束光照在右邊的池壁上，當池內(nèi)無水時，站在池旁左邊的人，看

21、到在S點形成一個亮斑，如圖5所示，現(xiàn)往池內(nèi)灌水，水面升至a位置時，人看到亮斑的位置在P點；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，則 （ ）AP點在S點的下方，Q點在S點的上方 BP點在S點的上方，Q點在S點的下方 CP點在S點的上方，Q點在S點的上方 DP點在S點的下方，Q點在S點的下方 5、（2008·湘西中考）夏日炎炎，人們總喜歡躲在大樹的陰影下乘涼，樹陰的形成是由于（ ）A、光的直線傳播 B、光的漫反射 C、平面鏡成像 D、光的折射6、（2008·自貢中考）目前光污染越來越嚴重，其中白色污染是最普遍的一類光污染。建筑物的玻璃幕墻、釉面磚墻、磨光大理石等都能造成白色污染，形成白色污染的主要原因是（）A、光的反射B、光的折射 c光的色散 D、光沿直線傳播二、