第三章 光和眼睛
3.1 光世界巡行
1、光源:能够自行发光的物体。(注:月亮不是光源)
2、光的直线传播:
(2)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
(3)光线:用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。(注:光线是假想的线,实际上不存在)(4)光沿直线传播的例子:①影子的形成;②日食、月食;③小孔成像。
(5)光沿直线传播的应用:①激光准直;②射击瞄准;③排队看直;④木工检查木板的棱是否直。
3、光的传播速度:
(1)光在不同介质中传播速度不同,光在真空中传播速度最大,其大小为 c=3.0×108m/s=3.0×105km/s。
(2)光在空气中的速度十分接近真空中的速度,光在水中变慢,在玻璃中更慢。
(3)光年(符号为 l.y.)是长度单位,表示光在 1 年里传播的距离,通常表示天体间的距
离。
4、光的色散(牛顿发现):白光通过三棱镜可分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光(从上到下)
单色光:不能再分解的色光。七种色光都是单色光。
复色光:单色光混合成的光。太阳光就是复色光。
5、光的三基色:红、绿、蓝
3.2探究光的反射规律
1、光的反射现象:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。
2、几个名词:入射光线 反射光线 法线 入射角 反射角注:法线是指过入射点垂直反射面的直线;入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
3、光的反射规律:(三线两角关系)
反射光线、入射光线和法线三者在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。(简记为:三线共面、两线分居、两角相等,光路可逆)
4、光的反射类型:镜面反射和漫反射:
(1)这两类反射都遵守光的反射规律。
(2)漫反射使我们能从各个方向看到不发光的物体。
3.3 探究平面镜成像特点
1、平面镜成像原理:光的反射
2、平面镜成像特点:
像与物到镜面的距离相等,像与物的大小相等,像与物关于镜面对称,平面镜所成的是虚像
(简记为“等距、等大、对称、虚像”)。
3、实像与虚像的区别:
实像:可以用眼睛看到,又能呈现在光屏上的像。虚像:只能用眼睛看到,不能呈现在光屏上。
4、平面镜的应用:
①成像:梳妆镜;②改变光路:潜望镜、牙医用的反光镜
5、球面镜:
凸面镜:对光有发散作用;成正立、缩小、虚像;应用:汽车观后镜、马路边的反光镜凹面镜:对光有会聚作用;成倒立实像(只是其中一种情况);应用:太阳灶、手电筒反光镜。
3.4 探究光的折射规律
1、光的折射现象:光由一种物质进入另一种物质时传播方向发生改变的现象。如:筷子在水面处发生弯折、水底变浅、海市蜃楼、雨后彩虹、早上的太阳2、几个名词:折射光线、折射角
3、光的折射规律:(三线两角关系)
(1)折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内;(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)折射角不等于入射角:①光从空气斜射入水(或玻璃)时,折射角小于入射角;②光
从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角大于入射角;(注:空气中的角大)③当光垂直射
入水(或玻璃)中时,传播方向不变;④当折射角增大时,入射角随着增大。
(4)光在折射时光路是可逆的。(简记为“三线共面、两线分居、两角不等、光路可逆”)。
4、光的折射现象中看到的像的规律:无论是人从岸上看水中的物体的像,还是在水中看到岸上物体的像,像的位置都在实际物体的上方,都是由光的折射形成的虚像。
3.5 奇妙的透镜
1、透镜的种类及几个名词
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜;凸透镜对光有会聚作用。
凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜;凹透镜对光有发散作用。
几个名词:光心(O)、主光轴、焦点(F)、焦距(f):
2、三条特殊光线
①平行于主光轴的光线,折射后通过焦点;②通过焦点的光线,折射后平行于主光轴;③经过光心的光线传播方向不改变。
3、测定凸透镜焦距的方法:让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,
直到在纸上出现一个最小最亮的光斑,用刻度尺测出凸透镜到白纸的距离即为该凸透镜的距。
3.6 探究凸透镜成像规律
1、几个名词:物距(u)、像距(v)、焦距(f)、二倍焦距(2f)
2、探究凸透镜成像规律实验:
(1)实验器材:光具座、蜡烛、凸透镜、光屏。
(2)摆放顺序:蜡烛、凸透镜、光屏。(注:烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度)
3、凸透镜成像规律及应用:
注:①一倍焦距分虚实(u<>成虚像、u>f成实像、u=f不成像);②二倍焦距分大小(u<>
成放大的像、u=2f 成等大的像、u>2f 成缩小的像);③凡实像必倒立且物像异侧、凡虚像
必正立且物像同侧);④成实像时物距越大,像距越小,像越小;成虚像时物距越远,像
距越远,像越小。 注:凹透镜始终成缩小、正立的虚像
3.7 眼睛与光学仪器
1、眼睛的结构:晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。调节晶状体的弯曲程度自动调焦。
2、眼睛看到物体的原理:u>2f,成倒立、缩小、实像。
3、近视眼与远视眼的形成及矫正
近视眼:成像落在视网膜前,戴凹透镜来矫正。
远视眼(老花眼):成像落在视网膜后面,戴凸透镜来矫正。
(3)眼镜的度数(D):等于镜片焦距的倒数乘以 100,即 D = 1f ´100 。
4、照相机:镜头相当于凸透镜,底片相当于光屏。原理:u>2f,成倒立、缩小、实像。
5、显微镜和望远镜都有物镜和目镜组成,都是凸透镜的应用。
补充:
1、正立与倒立的含义:像与物体对比,是否反了。
(倒立的像与物的关系是:上与下、左与右都对换了。)
5、透镜的判断
○1观察法:用眼观察到中间厚,边缘薄的是凸透镜,否则是凹透镜。
○2会聚法:把透镜放在阳光下,能把阳光会聚于一点的是凸透镜,否则是凹透镜。
○3成像法:伸直手臂通过透镜观察远处的物体,能看到倒立像的是凸透镜,否则是凹透镜。
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