高二物理幾何光學(xué) 光的直線傳播課件

1、第一節(jié)光的直線傳播第十九章 光的傳播 色彩斑斕的光世界光對(duì)人類非常重要，因?yàn)楣?，我們可以看到外界的景象，?jīng)由感覺(jué)器官接收到的信息中，有90以上是通過(guò)眼睛得到的。人類很早就開(kāi)場(chǎng)對(duì)光的觀察研究，我國(guó)對(duì)光現(xiàn)象的研究早在2400年前就開(kāi)場(chǎng)了，現(xiàn)在，光學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)的一個(gè)重要分支，并在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用。按照研究目的不同，光學(xué)知識(shí)可以粗略的分為兩大類，一類是利用光線的概念研究光的傳播規(guī)律，但不研究光的本質(zhì)屬性，這類光學(xué)稱為幾何光學(xué)；另一類主要研究光的本性包括光的波動(dòng)性和光的粒子性以及光和物質(zhì)的相互作用規(guī)律，通常稱為物理光學(xué)，我們首先學(xué)習(xí)幾何光學(xué)的知識(shí)。3、小孔成像說(shuō)明了什么？ 初中我們學(xué)習(xí)過(guò)光學(xué)的知識(shí)

2、，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文思考如下問(wèn)題：1、什么叫光源，生活中有哪些物體是光源？2、光線如何表示？ 自行發(fā)光的物體叫做光源，如太陽(yáng)、電燈、點(diǎn)燃的蠟燭等等。 為了研究的方便，我們用帶有箭頭的線來(lái)表示光線，箭頭表示光的傳播方向。 說(shuō)明了光是直線傳播的。光能在真空中傳播，說(shuō)明光的傳播并不依靠介質(zhì) 初中時(shí)學(xué)過(guò)，在同一種均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的光介質(zhì)：光能夠在其中傳播的物質(zhì)，簡(jiǎn)稱介質(zhì) 如：空氣、水、玻璃等自然界中除了小孔成像，還有很多光現(xiàn)象也證明光是沿直線傳播的。如：影日食月食光的直線傳播影1、點(diǎn)光源的影 點(diǎn)光源發(fā)出的光，照到不透明的物體上，物體向光的外表被照明，在背光面的前方形成一個(gè)光線照不到的黑暗區(qū)域sA

3、BAB完全不會(huì)受到光的照射的范圍是本影本影證明光沿直線傳播的現(xiàn)象1、點(diǎn)光源的影： 光在傳播過(guò)程中，遇到不透明的物體，在物體后面便產(chǎn)生影。1、點(diǎn)光源的影：1、點(diǎn)光源的影：2、較大發(fā)光面的影 光源ABABCD半影半影本影本影周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一局部光照射的區(qū)域，是半影。2、較大發(fā)光面的影 光源ABABCD半影半影本影本影周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一局部光照射的區(qū)域，是半影。注意：A B之間的半影區(qū)叫偽本影區(qū)也叫尾影區(qū)。半影你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律嗎？你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律嗎？ 月亮擋住了太陽(yáng)射向地球的光線，在地球上的影子區(qū)域內(nèi)即使在白天也不能看見(jiàn)太陽(yáng)，就形成了日食。證明光沿直線傳播的現(xiàn)象 地球擋住了太陽(yáng)

4、射向月亮的光線，在地球前方形成一個(gè)大影子區(qū)域，當(dāng)月球處于這個(gè)區(qū)域時(shí)，太陽(yáng)光不能直接照射到月球上就形成月食。證明光沿直線傳播的現(xiàn)象3、日食太陽(yáng)地球月球太陽(yáng)月球本影半影偽本影3、日食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影日偏食日全食3、日食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影日偏食日環(huán)食3、日食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影月偏食4、月食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影月全食4、月食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影月偏食4、月食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影4、月食太陽(yáng)地球月球本影半影偽本影4、月食月環(huán)食不可能!5、光的速度在空氣中的速度：340米/秒在真空中不能傳播聲音在真空中最快：c=3108 米/秒在空氣中的速度：約3108 米/秒

5、光在水中的速度約是空氣中的3/4在玻璃中的速度約是空氣中的2/3 注意：光年是距離單位,它是指光在一年的時(shí)間里走過(guò)的距離。光在空氣中1s內(nèi)傳播的距離相當(dāng)于繞地球7.5圈，光從月球傳到地球只需1.3s。閱讀材料： 1607年伽利略最早做了測(cè)定光速的嘗試。讓兩個(gè)實(shí)驗(yàn)者在夜間每人各帶一盞遮蔽著的燈，站在相距約1.6km 兩個(gè)山頂上，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)者先翻開(kāi)燈，同時(shí)記下開(kāi)燈的時(shí)間，第二個(gè)實(shí)驗(yàn)者看到傳來(lái)的燈光后，立刻翻開(kāi)自己的燈，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)者看到第二個(gè)實(shí)驗(yàn)者的燈光后，再立刻記下時(shí)間，然后根據(jù)記下的時(shí)間間隔和兩山頂間的距離計(jì)算光的傳播速度。這種測(cè)量光速的方法原理是什么？是否正確? v =st但這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軠y(cè)出

6、光的速度，為什么？光的速度很大，在相距約1.6km的兩山頂間來(lái)回一次，所用的時(shí)間大約只有十萬(wàn)分之一秒，用這種簡(jiǎn)單粗糙的方法根本不能測(cè)出這樣短的時(shí)間來(lái)。想想議議: 你能不能想出一個(gè)方法來(lái)估測(cè)發(fā)生雷電的地方離你有多遠(yuǎn)?答案:(光的傳播時(shí)間忽略) 看見(jiàn)閃電后, 立刻看表, 記下時(shí)間; 看過(guò)幾秒后聽(tīng)到雷聲. 利用聲音在空氣中的速度, 根據(jù) s=vt 即可求出閃電處的距離.問(wèn)題:光沿直線傳播，生活中有什么常見(jiàn)例子？一，利用光的直線傳播-三點(diǎn)一直線，在射擊、射箭運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用； 思考:問(wèn)題:光沿直線傳播，生活中有什么常見(jiàn)例子？二，由光的直線傳播，再加上人的雙眼效應(yīng)，可判斷物體的位置。問(wèn)題:光沿直線傳播

7、，生活中有什么常見(jiàn)例子？四，隊(duì)伍對(duì)齊：向右看齊！三，木匠用刨刨一木條，刨了二下就要檢查刨得直不直，他就是自覺(jué)不自覺(jué)地利用光的直線傳播用眼睛從 木條的一端沿木條看它是不直的。 燃燒的篝火彝族火把節(jié)的火把太陽(yáng)光燭光上海夜景燈光上述這些都是光源光源主要可分為：1、熱輻射光源，例如太陽(yáng)、白熾燈等2、氣體放電光源，例如水銀燈、熒光燈等3、激光器是一種新型光源，具有發(fā)射方向集中、亮度高，相干性優(yōu)越和單色性好的特點(diǎn) 光具有能量，他可以使其它物體變熱，使照相底片感光，使光電池供電，這時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，光源發(fā)光要消耗其他形式的能量。電燈發(fā)光 轉(zhuǎn)化為光能蠟燭燃燒 轉(zhuǎn)化為光能太陽(yáng)發(fā)光 轉(zhuǎn)化為光能電能化學(xué)能

8、核能那么，月亮是不是光源呢? 光線是一個(gè)很有用的概念，通過(guò)它，可以借助于幾何光學(xué)的方法研究光的傳播，光線這個(gè)概念是一種科學(xué)的抽象，用來(lái)表示光的傳播方向，光線并非實(shí)際存在的東西，實(shí)際中即便是很窄的一束光，也必然要有一定的粗細(xì)，不可能得到象幾何線那樣的光線。在研究光的傳播方向時(shí)常用到光線的概念定義：沿光的傳播方向做一條線，并標(biāo)上箭頭，表示光的傳播方向。電燈發(fā)出來(lái)的光線點(diǎn)光源點(diǎn)光源：可忽略自身尺寸的光源，象質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體一樣，是理想化的物理模型當(dāng)光源的尺寸遠(yuǎn)小于它到觀察點(diǎn)的距離時(shí)就可看作點(diǎn)光源激光發(fā)出來(lái)的光線（平行光）太陽(yáng)光也可以看做平行光小孔成像小 孔 成 像小孔成像為什么小孔能成清晰的像

9、，大孔那么不能？為什么小孔能成清晰的像，大孔那么不能？演講完畢，謝謝觀看！9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:03:45 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見(jiàn)翻

10、疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/1

11、0/139、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:03:45 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份缺乏，可得無(wú)限完美。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202

12、213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/

13、139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最出色的人談話。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:03:45 AM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/132022/10/1313 October 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/