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3、分类:
(1)镜面反射:
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行 条件:反射面 平滑。
应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射 (2)漫反射:
定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。 条件:反射面凹凸不平。 应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 三、平面镜成像 1、平面镜:
成像特点:等大,等距,垂直,虚像
①像、物大小相等
②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物的连线与镜面垂直 ④物体在平面镜里所成的像是像。
成像原理:光的反射定理;作用:成像、 改变光路。 实像和虚像:
实像:实际光线会聚点所成的像
虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像 2、球面镜:
定义:用球面的表面作反射面。
凹面镜 性质:凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点;从焦点射向凹镜的反射光是平行光
应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯。 定义:用球面的外表面做反射面。
凸面镜 性质:凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像
应用:汽车后视镜
四、光的折射
1、折射: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。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。
2、光的折射规律:在折射现象中,折射光线、入射光线和法线都在同一个平面;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3、折射的现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
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入射角
N 空气
水
N 折射角 空气
水
O
入射角 O 图1
折射角
从岸边看水中鱼N的光路图(图1): 图中的N点是鱼所在的真正位置,N'点是我们看到的鱼,从图中可以得知,我们看到的鱼比实际位置高。像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线,便于绘制。 五、光的色散
1、光的色散:光的色散属于光的折射现象。1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太发生了色散(图2)。太通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。
2、色光的三原色:红、绿、蓝。红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。(图3)
红 紫
光的色散色光的三原色颜料的三原色
图2 图3
3、物体的颜色:透明物体的颜色由通过它的色光来决定。如图4,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色。这表明,其他色光都被红色玻璃吸收了,只有红光能够透过。不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。如图4,如果把一绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看不到彩色光带,只有被绿光照射的地方是亮的(反射绿光),其他地方是暗的(不反射光)。如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色。如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色。如果一个物体能透过所有色光,则该物体是无色透明的。
绿纸 红玻璃 白屏
太阳光 太阳光 红 绿
不透明物体的颜色 透明物体的颜色 图4
第五章透镜及其应用
一、透镜 1、名词
薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴:通过两个球面球心的直线。 光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。 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。
区别:凸透镜:中间厚,两边薄;凹透镜:中间薄,两边厚 2、典型光路
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F 3、填表: 名称 又名 F F F 眼镜 实物形状 光学符号 投影仪 凸透镜成像 性质 对光线有会聚作用 对光线有发散作用 凸透镜 会聚透镜 老化镜 凹透镜 发散透镜 近视镜 二、生活中的透镜 原理 像的性质 照相机 放大镜 u>2f 倒立、缩小的实像 f<u<2f 倒立、放大的实像 u<f 正立、放大的虚像 光路图 透镜不动时的调整 物体不动时的调整 像偏小:物体靠近相机,暗箱拉长 像偏大:物体远离相机,暗箱缩短 像偏小:物体靠近镜头,投影仪远离屏幕 像偏大:物体远离镜头,投影仪靠近屏幕 像偏小:物体稍微远离透镜,适当调整眼睛位置 像偏大:物体稍微靠近透镜,适当调整眼睛位置 像偏小:透镜稍远离物体,适当调整眼睛位置 像偏大:透镜稍靠近物体,适当调整眼睛位置 像偏小:镜头靠近物体像偏小:相机靠近物体,暗(位置降低),投影仪远箱拉长 离屏幕 像偏大:相机远离物体,暗像偏大:镜头远离物体箱缩短 (位置提高),投影仪靠近屏幕 其他容 镜头相当于一个凸透镜。 像越小,像中包含的容越多。 镜头相当于一个凸透镜。 投影片要上下左右颠倒放置。 平面镜的作用:改变光的 传播方向,使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。 实像和虚像(见下图):照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的,如果把感光胶片放在那里,真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景:光屏能承接到所形成的像,物和实像在凸透镜两侧。
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凸透镜成虚像情景:光屏不能承接所形成的像,物和虚像在凸透镜同侧。
三、凸透镜成像的规律
1、实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。 2、实验结论:(凸透镜成像规律)
F分虚实,2f大小,实倒虚正,具体见下表: 物距 u>2f f2f |v|>u 应用 照相机 幻灯机 放大镜 3、对规律的进一步认识: (1)u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。 (2)u=2f是像放大和缩小的分界点
(3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 (4)成实像时:
物距减小 像距增大 像变大
(增大) (减小) (变小)
(5)成虚像时:
物距减小 像距减小 像变小
(增大) (增大) (变大)
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜 ①当u>2f,物体比像移动得快 ②当f<u<2f,物体比像移动得慢
四、眼睛和眼镜
1、成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。
2、近视原因:晶体太厚,折光能力强,或眼球在前后方向上太长(用凹透镜矫正) 远视原因:晶体太薄,折光能力弱,或眼球在前后方向上太短(用凸透镜矫正) 明视距离:25cm 近点:10cm 五、显微镜和望远镜
1、显微镜:显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通
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的放大镜,把这个像再放大一次。经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。
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