光学
一、光的直线传播
光源:本身能够发光的物体叫光源。分为天然光源和人造光源。
1、光的传播
①传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
②光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向,这样的直线叫做光线。光线实际上不存在的。
③光的直线传播的应用:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等
2、光的速度
光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快。
光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。在空气中的速度接近于这个速度。 在水中为真空中的3/4。玻璃中为真空中的2/3。
二、光的反射
1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:
(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角。(反射要说在前面)
光的反射过程中光路是可逆的。
3、反射的分类:
⑴ 镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上,反射光线仍平行的反射。 镜面反射的条件:反射面光滑平整。
⑵ 漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上,反射光线向着不同方向的反射 。漫反射遵守光的反射定律。
三、平面镜成像
1、平面镜成像特点:
①物和像大小相等
②物和像到平面镜的距离相等。③物和像对应点的连线与镜面垂直。④像和物的左右相反。⑤平面镜所成的像是正立的虚像(作图时用虚线)
(注意:平面镜中像的大小只与物体有关,只要物体的大小不变,那么像的大小就不会变) 平面镜成像的原理:光的反射定理
2、实像和虚像的区别:
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收
四、光的折射
1、折射现象
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、折射规律:
(1)折射光线跟入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,光从水中或其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角;入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°; 光在哪种介质中传播速度越大,那么光在这种介质中与法线的夹角越大
折射时光路是可逆的。
五、光的色散
1、白光的组成:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
光的色散现象本质是发生了光的折射,其中紫光偏折最大
2、色光的三原色:红绿蓝 颜料的三原色:红黄蓝
白光=红光+绿光+蓝光 黑颜料=红颜料+黄颜料+蓝颜料
3、物体的颜色:
①透明体的颜色:由透过的色光决定。
②不透明的颜色:由反射的色光决定。
白色物体能反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
六、看不见的光
1、光谱:把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光按这个顺序排列起来,就是光谱。
2、看不见的光:红外线、紫外线
任何物体都能产生红外线,物体温度越高,产生的红外线越强。 红外线的特性:(1)热效应强 (2)穿透云雾能力强
只有高温炙热的物体才能产生紫外线。紫外线的特性:(1)化学左右强 (2)辐射左右强 (3)生理左右强 (4)具有荧光效应。
★我们能看见发光的物体,是因为物体发出的光进入了眼睛。★我们能看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了眼睛。
七、透镜
1、分类:凸透镜、凹透镜
凸透镜:中间厚,边缘薄。如:老花镜。
凹透镜:中间薄,边缘厚。如:近视镜。
2、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心(O ):主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点(F ):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。 焦距(f ):焦点到凸透镜光心的距离。
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
3、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
(会聚与发散是折射光相对于入射光而言的)
4照相机、投影仪、放大镜:镜头相当于凸透镜
照相机:成倒立缩小的实像。要使底片的像增大,则减小物距,增大像距。
投影仪:成倒立放大的实像。要使屏幕的像增大,则增大像距,减小物距。
放大镜;成正立放大的虚像。像和物体在同侧。放大镜焦距越短,放大本领越强。
5、探索凸透镜的成像规律
凸透镜成像规律表及光路图:
物距 倒正 放缩 虚实 像距
应用
u>2f 倒立 缩小 实像 f
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f2f 投影仪
u=f 无像
uu 放大镜
凸透镜成像情况总结:
①两个分界点:成实像与虚像的分界点:焦点(或一倍焦距),成放大、缩小的像的分界点:两倍焦距处 ②当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时,物距减小,像距变大,实像变大;当物体从透镜向焦点靠近时,虚像不断变大。
③实像与虚像区别:实像是实际光线会聚的交点,虚像是光线反向延长线的交点。实像可用光屏承接,而虚像不能。
八、眼睛和眼镜
眼睛:眼球好像照相机(都是成倒立缩小的实像),晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。
近视眼的形成:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后径距离太长,光线会聚在视网膜的前方。
远视眼的形成:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后径距离太短,光线会聚在视网膜的后方。
正常人的明视距离为25cm , 近点为10cm , 远点为无穷远。 透镜焦度Φ=1
f 眼镜度数D =100 f
近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜。
九、显微镜和望远镜
1、显微镜
被观察物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,来自被观察物体的光经物镜成一个倒立放大的实像(故物镜相当于投影仪),该实像相对于目镜来说相当于一个物体,位置在目镜的一倍焦距以内,目镜相当于一个放大镜,把这个像再放大一次。
2、望远镜
被观察物体在物镜的二倍焦距以外,在物镜焦点附近成一个倒立缩小的实像,该实像位置在目镜的一倍焦距以内,目镜相当于一个放大镜,用来把这个实像放大。
伽利略望远镜:用凸透镜做物镜,用凹透镜做目镜。
望远镜物镜的直径较大,可以会聚更多的光线,使所成的像更加明亮。
视角:物体对眼睛所成视角的大小,不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。物体对眼睛的视角越大,眼睛看到的物体就会越大。
一、单选题
1. 如果一个小发光体发出两条光线,根据这两条光线反向延长线的交点,可以确定( )
A. 发光体的体积 B. 发光体的位置 C. 发光体的大小 D. 发光体的面积
2.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是( )
A .圆形的 B .正方形的 C .不规则的 D .成条形的
3.下列关于光的说法中,正确的是( )
A .光总是沿直线传播的 B .光的传播速度是3×108 m/s
C .萤火虫不是光源 D .以上说法均不对
4. 关于光的反射,正确的说法是( )
A. 反射定律只适用于平面镜反射 B. 漫反射不遵循反射定律
C. 如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛,那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛
D. 反射角是指反射线和界面的夹角
5. 如图1两平面镜互成直角,入射光线AB 经过两次反射后的反射光线为CD
,现以两平面
镜的交线为轴,将两平面镜同向旋转15°, 在入射光方向不变的情况下,反射光为C ′D ′,则C ′D ′与CD 关系为( )
A. 不相交,同向平行 B. 不相交,反向平行
C. 相交成60° D. 相交成30°
6. 两平面镜间夹角为θ,从任意方向入射到一个镜面的光线经两个镜面上两次反射后,出射线与入射线之间的夹角为( )
A. θ/2 B. θ C.2θ D. 与具体入射方向有关
7. 在竖直的墙壁上挂一平面镜,一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像. 当他向后退的过程中,下列说法正确的是( )
A. 像变小,他仍能刚好看到自己的全身像
B. 像变大,头顶和脚的像看不到了
C. 像的大小不变,他仍能刚好看到自己的全身像
D. 像的大小不变,他仍能看到自己的全身像,但像未占满全幅镜面
二、多选题
1. 下列说法中正确的是( )
A. 光总是沿直线传播 B. 光在同一种介质中总是沿直线传播
C. 光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D. 小孔成像是光沿直线传播形成的
2. 下列关于光线的说法正确的是( )
A. 光源能射出无数条光线 B. 光线实际上是不存在的
C. 光线就是很细的光束 D. 光线是用来表示光传播方向的直线
3. 平面镜成像的特点是( )
A. 像位于镜后,是正立的虚像 B. 镜后的像距等于镜前的物距
C. 像的大小跟物体的大小相等 D. 像的颜色与物体的颜色相同
4. 一束光线沿与水平方向成40°角的方向传播,现放一平面镜,使入射光线经平面镜反射后沿水平方向传播,则此平面镜与水平方向所夹锐角为( )
A.20° B.40° C.50° D.70°
5. 下列说法正确的是( )
A. 发散光束经平面镜反射后仍为发散光束
B. 本应会聚到一点的光线遇到平面镜而未能会聚,则其反射光线一定会聚于一点
C. 平行光束经平面镜反射后仍平行
D. 平面镜能改变光的传播方向,但不能改变两条光线间的平行或不平行的关系
光学
一、光的直线传播
光源:本身能够发光的物体叫光源。分为天然光源和人造光源。
1、光的传播
①传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
②光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向,这样的直线叫做光线。光线实际上不存在的。
③光的直线传播的应用:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等
2、光的速度
光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快。
光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。在空气中的速度接近于这个速度。 在水中为真空中的3/4。玻璃中为真空中的2/3。
二、光的反射
1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:
(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角。(反射要说在前面)
光的反射过程中光路是可逆的。
3、反射的分类:
⑴ 镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上,反射光线仍平行的反射。 镜面反射的条件:反射面光滑平整。
⑵ 漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上,反射光线向着不同方向的反射 。漫反射遵守光的反射定律。
三、平面镜成像
1、平面镜成像特点:
①物和像大小相等
②物和像到平面镜的距离相等。③物和像对应点的连线与镜面垂直。④像和物的左右相反。⑤平面镜所成的像是正立的虚像(作图时用虚线)
(注意:平面镜中像的大小只与物体有关,只要物体的大小不变,那么像的大小就不会变) 平面镜成像的原理:光的反射定理
2、实像和虚像的区别:
实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收
四、光的折射
1、折射现象
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。
2、折射规律:
(1)折射光线跟入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,光从水中或其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角;入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°; 光在哪种介质中传播速度越大,那么光在这种介质中与法线的夹角越大
折射时光路是可逆的。
五、光的色散
1、白光的组成:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
光的色散现象本质是发生了光的折射,其中紫光偏折最大
2、色光的三原色:红绿蓝 颜料的三原色:红黄蓝
白光=红光+绿光+蓝光 黑颜料=红颜料+黄颜料+蓝颜料
3、物体的颜色:
①透明体的颜色:由透过的色光决定。
②不透明的颜色:由反射的色光决定。
白色物体能反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
六、看不见的光
1、光谱:把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光按这个顺序排列起来,就是光谱。
2、看不见的光:红外线、紫外线
任何物体都能产生红外线,物体温度越高,产生的红外线越强。 红外线的特性:(1)热效应强 (2)穿透云雾能力强
只有高温炙热的物体才能产生紫外线。紫外线的特性:(1)化学左右强 (2)辐射左右强 (3)生理左右强 (4)具有荧光效应。
★我们能看见发光的物体,是因为物体发出的光进入了眼睛。★我们能看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了眼睛。
七、透镜
1、分类:凸透镜、凹透镜
凸透镜:中间厚,边缘薄。如:老花镜。
凹透镜:中间薄,边缘厚。如:近视镜。
2、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心(O ):主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点(F ):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。 焦距(f ):焦点到凸透镜光心的距离。
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
3、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
(会聚与发散是折射光相对于入射光而言的)
4照相机、投影仪、放大镜:镜头相当于凸透镜
照相机:成倒立缩小的实像。要使底片的像增大,则减小物距,增大像距。
投影仪:成倒立放大的实像。要使屏幕的像增大,则增大像距,减小物距。
放大镜;成正立放大的虚像。像和物体在同侧。放大镜焦距越短,放大本领越强。
5、探索凸透镜的成像规律
凸透镜成像规律表及光路图:
物距 倒正 放缩 虚实 像距
应用
u>2f 倒立 缩小 实像 f
u=2f 倒立 等大 实像 v=2f
f2f 投影仪
u=f 无像
uu 放大镜
凸透镜成像情况总结:
①两个分界点:成实像与虚像的分界点:焦点(或一倍焦距),成放大、缩小的像的分界点:两倍焦距处 ②当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时,物距减小,像距变大,实像变大;当物体从透镜向焦点靠近时,虚像不断变大。
③实像与虚像区别:实像是实际光线会聚的交点,虚像是光线反向延长线的交点。实像可用光屏承接,而虚像不能。
八、眼睛和眼镜
眼睛:眼球好像照相机(都是成倒立缩小的实像),晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。
近视眼的形成:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后径距离太长,光线会聚在视网膜的前方。
远视眼的形成:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后径距离太短,光线会聚在视网膜的后方。
正常人的明视距离为25cm , 近点为10cm , 远点为无穷远。 透镜焦度Φ=1
f 眼镜度数D =100 f
近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜。
九、显微镜和望远镜
1、显微镜
被观察物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,来自被观察物体的光经物镜成一个倒立放大的实像(故物镜相当于投影仪),该实像相对于目镜来说相当于一个物体,位置在目镜的一倍焦距以内,目镜相当于一个放大镜,把这个像再放大一次。
2、望远镜
被观察物体在物镜的二倍焦距以外,在物镜焦点附近成一个倒立缩小的实像,该实像位置在目镜的一倍焦距以内,目镜相当于一个放大镜,用来把这个实像放大。
伽利略望远镜:用凸透镜做物镜,用凹透镜做目镜。
望远镜物镜的直径较大,可以会聚更多的光线,使所成的像更加明亮。
视角:物体对眼睛所成视角的大小,不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。物体对眼睛的视角越大,眼睛看到的物体就会越大。
一、单选题
1. 如果一个小发光体发出两条光线,根据这两条光线反向延长线的交点,可以确定( )
A. 发光体的体积 B. 发光体的位置 C. 发光体的大小 D. 发光体的面积
2.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是( )
A .圆形的 B .正方形的 C .不规则的 D .成条形的
3.下列关于光的说法中,正确的是( )
A .光总是沿直线传播的 B .光的传播速度是3×108 m/s
C .萤火虫不是光源 D .以上说法均不对
4. 关于光的反射,正确的说法是( )
A. 反射定律只适用于平面镜反射 B. 漫反射不遵循反射定律
C. 如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛,那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛
D. 反射角是指反射线和界面的夹角
5. 如图1两平面镜互成直角,入射光线AB 经过两次反射后的反射光线为CD
,现以两平面
镜的交线为轴,将两平面镜同向旋转15°, 在入射光方向不变的情况下,反射光为C ′D ′,则C ′D ′与CD 关系为( )
A. 不相交,同向平行 B. 不相交,反向平行
C. 相交成60° D. 相交成30°
6. 两平面镜间夹角为θ,从任意方向入射到一个镜面的光线经两个镜面上两次反射后,出射线与入射线之间的夹角为( )
A. θ/2 B. θ C.2θ D. 与具体入射方向有关
7. 在竖直的墙壁上挂一平面镜,一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像. 当他向后退的过程中,下列说法正确的是( )
A. 像变小,他仍能刚好看到自己的全身像
B. 像变大,头顶和脚的像看不到了
C. 像的大小不变,他仍能刚好看到自己的全身像
D. 像的大小不变,他仍能看到自己的全身像,但像未占满全幅镜面
二、多选题
1. 下列说法中正确的是( )
A. 光总是沿直线传播 B. 光在同一种介质中总是沿直线传播
C. 光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D. 小孔成像是光沿直线传播形成的
2. 下列关于光线的说法正确的是( )
A. 光源能射出无数条光线 B. 光线实际上是不存在的
C. 光线就是很细的光束 D. 光线是用来表示光传播方向的直线
3. 平面镜成像的特点是( )
A. 像位于镜后,是正立的虚像 B. 镜后的像距等于镜前的物距
C. 像的大小跟物体的大小相等 D. 像的颜色与物体的颜色相同
4. 一束光线沿与水平方向成40°角的方向传播,现放一平面镜,使入射光线经平面镜反射后沿水平方向传播,则此平面镜与水平方向所夹锐角为( )
A.20° B.40° C.50° D.70°
5. 下列说法正确的是( )
A. 发散光束经平面镜反射后仍为发散光束
B. 本应会聚到一点的光线遇到平面镜而未能会聚,则其反射光线一定会聚于一点
C. 平行光束经平面镜反射后仍平行
D. 平面镜能改变光的传播方向,但不能改变两条光线间的平行或不平行的关系