初中光學(xué)實(shí)驗(yàn)

初中光學(xué)實(shí)驗(yàn)第1頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本講座的光學(xué)實(shí)驗(yàn)均以幾何光學(xué)為理論基礎(chǔ)幾何光學(xué)的三個(gè)基本定律：光的直線傳播定律光的反射定律光的折射定律第2頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光在同一種均勻物質(zhì)里沿直線方向傳播。第3頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)例證：針孔照相機(jī)小孔成像的特點(diǎn)是:小孔成像是光的直線傳播所形成的有趣現(xiàn)象。小孔所成的像是實(shí)際光束形成，可以使照相底片感光。小孔成像時(shí)，像的形狀與物相似，與孔的形狀無(wú)關(guān)。小孔減小時(shí)，像變得清晰，但亮度減小。第4頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)例證：針孔照相機(jī)有關(guān)小孔成像的下列說(shuō)法中,正確的是:A.小孔所成的像可以是彩色的.B.像的清晰度跟小孔的大小無(wú)關(guān).C.將照相底片放在光屏處可以拍攝到像.D.成像用的小孔必須是圓形的.答案:A,C第5頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：小孔成像第6頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食與月食

從光源發(fā)出的光,照射到不透明的物體上時(shí),會(huì)在物體后面形成一個(gè)光線照射不到的黑暗區(qū)域,這就是物體的

“影”．點(diǎn)光源障礙物影第7頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食與月食障礙物受擴(kuò)展光源照射時(shí)，在屏上形成本影和半影.擴(kuò)展光源障礙物第8頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證：日食日全食日偏食第9頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證：月食月全食月偏食當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí)，就會(huì)發(fā)生月全食；但如果只是一部份進(jìn)入本影時(shí)，則只會(huì)發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。有時(shí)月球只進(jìn)入半影，這就稱為半影月食。在半影月食發(fā)生期間，月亮將略為轉(zhuǎn)暗，但它邊緣并不會(huì)被地球的影子所阻擋。第10頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

人是怎樣觀察到光線的直線傳播只有當(dāng)光束進(jìn)入人眼時(shí)，方能引起視覺(jué)效應(yīng)，人眼所能看到的只是光束的頂點(diǎn)，而不是光線的本身。PPP’P’P光的直線傳播第11頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射反射定律：反射角等于入射角。入射角反射角第12頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡成像特點(diǎn)物體在平面鏡里成的是正立的虛像，像和物體大小相等,像和物體以鏡面為對(duì)稱。第13頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射利用作圖法求平面鏡成像的位置SOS’第14頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑SS’第15頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射為了在鏡看見(jiàn)自己的全身像，鏡子至少應(yīng)當(dāng)有多高？Hh第16頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？A第17頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？B第18頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡前有一個(gè)物，眼睛能不能看到其虛像？C第19頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射畫(huà)出通過(guò)該平面鏡所能看到物的范圍。第20頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射

地面有一不透明物體，眼睛在0點(diǎn)，通過(guò)天花板上的平面鏡，人眼能看到的右側(cè)地面最大的范圍。0FE第21頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡的反射

第22頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射潛望鏡第23頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射微小長(zhǎng)度變化的測(cè)----光杠桿工作原理

第24頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射微小長(zhǎng)度變化的測(cè)----光杠桿工作原理

第25頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射平面鏡的反射

光線沿SO方向投射到一片和它垂直的平面鏡上，一定逆著SO方向反射回來(lái);若平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角，則光線沿OA方向反射,

?SOA=2。ShAO第26頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月微小長(zhǎng)度變化的測(cè)量----光杠桿工作原理

光的反射第27頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于線段的比例:光的反射第28頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的反射根據(jù)光的反射定律，可以證明光線經(jīng)過(guò)夾角為90°的兩個(gè)平面鏡的反射后，出射的光線與入射的光線之間的夾角為180°。即出射光線與入射光線平行但方向相反.第29頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的反射把三面平面鏡相互垂直地組裝在一起，就像箱子的一個(gè)角那樣，這個(gè)裝置稱之為角反射器。1969年7月，阿波羅11號(hào)的宇宙航行員第一次登上了月球，在上邊放置了一臺(tái)重30千克的“角反射器列陣”，它由100個(gè)石英制的角反射器組成，排列成10行，每行10個(gè)。角反射器剛放好，各國(guó)立即向它發(fā)射激光。宇航員還沒(méi)有離開(kāi)月球，科學(xué)家就捕獲到了反射光。根據(jù)激光來(lái)回的時(shí)間和光速，就可以測(cè)得月亮與地球的距離。目前測(cè)月的誤差已經(jīng)減少到15厘米了。圖4-2-4 第30頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)

兩塊90°放置的平面鏡，能成多少個(gè)像？第31頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)第32頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)第33頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)

推廣至一般：兩個(gè)平面鏡相互之間夾角為，平面鏡所成像的數(shù)目為n-1個(gè)，n由下式求得：（360/）=n+x,x為小于1的數(shù)當(dāng)=90時(shí)，可得3個(gè)像。思考題：當(dāng)=60時(shí)，可得幾個(gè)像？第34頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)

將兩面鏡子豎立在桌面上,用這兩面鏡子來(lái)照一下自己。你會(huì)看到：兩面鏡子各照出你半個(gè)面孔，兩面鏡子的中線恰好在整個(gè)面孔的中間，再用右手摸一下右耳，啊！真奇怪，在鏡子里你竟看到自己正在摸左耳呢！第35頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定折射現(xiàn)象及其規(guī)律光從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)，它的傳播方向通常會(huì)改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。第36頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射定律nsini=n’sini’其中，i:入射角,i’:折射角光的折射和固體折射率的測(cè)定ii′nn′

光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質(zhì)，折射角小于入射角；光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣，折射角大于入射角。ii′nn′n’大于nn大于n’空氣水第37頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月P1P2ii’Q1Q2光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率

用量角器分別測(cè)出i和i’，并依照折射定律計(jì)算玻璃磚的折射率第38頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率第39頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率第40頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ii'P1P2Q1Q2A’C’B’光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率O第41頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用激光測(cè)定玻璃磚的折射率第42頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用激光測(cè)定玻璃磚的折射率第43頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月OP2ii’光的折射和固體折射率的測(cè)定

用針尖定出入射點(diǎn)與出射點(diǎn)在紙上的投影位置，用量角器分別測(cè)出i和i’，并依照折射定律計(jì)算玻璃磚的折射率O’D用激光測(cè)定玻璃磚的折射率P1P2第44頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率---幾個(gè)思考題1.在紙上正確地畫(huà)出玻璃磚的兩個(gè)界面aa’和bb’后，不慎將玻璃磚向aa’方向移動(dòng)了少許，折射率值是否發(fā)生改變？aa’bb’aa’bb’

2.在紙上將兩個(gè)界面aa’和bb’畫(huà)得比玻璃磚寬了少許，折射率值是否發(fā)生改變？

測(cè)得的折射角比真實(shí)的要大，由n=sini/sini’,測(cè)得的折射率偏小第45頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率---幾個(gè)思考題三棱鏡玻璃圓柱體第46頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定

兩個(gè)側(cè)面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是平面)的透明體叫做透鏡.凸透鏡第47頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置FF’uv第48頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定FF’uv第49頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用作圖法求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv虛像第50頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凸透鏡的成象公式：物體位置像的位置像的大小像的虛實(shí)像的正倒應(yīng)用u=v=f極小實(shí)像倒立會(huì)聚u2f2fvf縮小實(shí)像倒立照相機(jī)u=2fv=2f等大實(shí)像倒立2fufv2f放大實(shí)像倒立幻燈機(jī)u=fv=不成像平行光源uf像物同一側(cè)虛像正立放大鏡透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定第51頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用公式求透鏡成像位置uvu:物距，對(duì)于實(shí)物體總是取正值。實(shí)物體是指鏡前所放的物體或透鏡鏡前由其他透鏡所成的一個(gè)實(shí)像。V:像距，實(shí)像是正值，虛像是負(fù)值。f:透鏡焦距，凸透鏡是正值，凹透鏡是負(fù)值。1/6+1/3=1/2實(shí)物體虛物體第52頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用公式求透鏡成像位置FF’u=6v=?f=21/v=1/2-1/6

=

1/3v=3第53頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用公式求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定FF’u=3v=?1/v

=1/2-1/3=1/6v=6f=2第54頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凸透鏡的成象特點(diǎn)：利用公式求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv所以，虛像是負(fù)值。f第55頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凹透鏡透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定第56頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凹透鏡的成象特點(diǎn)：透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F’第57頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凹透鏡的成象特點(diǎn)：透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F第58頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自準(zhǔn)直法測(cè)凸透鏡焦距

位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光，經(jīng)透鏡折射后成為平行光，若用一面反射鏡將這平行光反射回去，再經(jīng)過(guò)原透鏡，則必然成像于原焦平面上，透鏡與物之間的距離即為透鏡的距離。透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定第59頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用準(zhǔn)直法測(cè)凸透鏡焦距

位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光線，經(jīng)過(guò)透鏡折射后，再用一面反射鏡將這光線反射回去，再經(jīng)過(guò)原透鏡，則必然成像于原焦平面上，用作圖法可求得該像。透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F副光軸作圖法第60頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物距---像距法測(cè)量透鏡焦距透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv第61頁(yè)，課件共68頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光的折射

光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問(wèn)題：光源：通常用平面圖形（例如網(wǎng)格）做物，還需要用小燈照明，由于小燈發(fā)光的線度甚小，應(yīng)在小燈和物之間加一塊毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均勻照明。像屏：實(shí)像是光束的會(huì)聚中心，眼睛可以看到實(shí)像，但光束直徑較小，眼睛直接觀察不容易，可利用毛玻璃的漫反射，在各個(gè)角度都能看到屏上的像。各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié)：粗調(diào)：將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上，通常與光具座