第四章 光现象
第1节 光的直线传播
1. 能识别光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2. 了解光的直线传播,能列举光的直线传播在生活中的应用。
3. 知道光在真空中的传播速度。
我们每天都会通过声和光接受大量信息。之前我们学习了声现象,了解了声的传播。关于光现象,你知道那些物体能发光吗?光的传播又有什么特点呢?
落日
水母
LED灯
知识点一:光源
生活中有哪些物体能够发光呢?
1.定义:自身能够发光的物体叫作光源。
自然光源
人造光源
发光的萤火虫
太阳
闪电
发光的水母
点燃的蜡烛
发光的LED灯
发光的手电筒
燃烧的火焰
2.分类:
月亮是光源吗?
月亮本身不能发光,由于反射太阳光而显得明亮,这类物体不是光源.
×
×
思考
练1 下列物体属于光源的是( )
A.反射阳光的平面镜
B.月亮
C.放电影时所看到的银幕
D.收看电视时看到的电视机屏幕
D
知识点二:光的直线传播
光源发出光后,进入人眼,人就看见了五彩缤纷的世界,那光是按照什么路径传播的呢?
图中的现象说明,光在空气中是沿直线传播的。
那么光在液体、固体中是不是也沿直线传播呢?
光在水中的传播
实验一:在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。
转换法:观察光的传播径迹
实验现象说明:光在水中也是沿直线传播的。
实验二:用激光笔将一束光射到玻璃砖中,观察光在玻璃中的传播径迹。
实验现象说明:光在玻璃中也是沿直线传播的。
光在玻璃中的传播
空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质,光在同种介质中沿直线传播。
光在同种介质中,在任何情况下都沿直线传播吗?
光在同种均匀介质中沿直线传播。
思考
?
点光源发出的光
平行光源发出的光
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一束光传播的径迹和方向,这样的直线叫作光线.
光线
注意:光是客观存在的,但光线是表示光的一种理想模型,不是实际存在的。
(1)排队
光沿直线传播的实例
瞄准时:缺口、准星、靶心三点要在一条直线上。
(2)射击瞄准
在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。
(3)激光准直
影子是如何形成的?
点光源
影子
由于光沿直线传播,在不透明的物体后面光照射不到的区域就形成了影子。
(4)影的形成
思考
日晷
手影
皮影艺术
(5)日食、月食的成因
日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透光的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食。
Ⅰ区太阳完全照不到,发生日全食;
Ⅱ区只有部分太阳光照到,发生日偏食;
Ⅲ区只有太阳边缘的光照射到,发生日环食。
月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食。
Ⅰ区发生月全食;Ⅰ区与Ⅱ区之间发生月偏食。
在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,并用橡皮筋固定. 将小孔对着烛焰,观察烛焰在薄膜上所成的像;改变烛焰到小孔的距离,观察烛焰成像的情况;描述小孔成像的特点.
从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的?
小孔成像 小孔成像的原理
原理:
倒立的像.
与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关.
与物体的形状有关,与孔的形状无关.
用作图的形式解释小孔成像特点
光的直线传播.
像的特点:
像的形状:
像的大小:
练2 大伟在课外用如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部的小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的是( )
A.三角形光斑
B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像
D.蜡烛的倒立像
D
在雷雨天气里,我们总是先看到闪电后听见雷声,这表明光比声音传播得快。
光可以在真空中传播,真空中的光速为c=2.997 92458×108m/s
真空中光速可近似取
c=3×108m/s
知识点三:光的传播速度
光在不同介质中的速度是不同的。光在空气中的速度非常接近c,光在水中的速度约为3/4c,在玻璃中的速度约为2/3c。
太阳到地球之间的距离约为1.5×1011 m,太阳发出的光大约要经过8min20s到达地球;织女星的光传到地球上约需25年。
声和光的区别
{D113A9D2-9D6B-4929-AA2D-F23B5EE8CBE7}声音
光
真空不能传声
光在真空中传播最快
15℃,空气中声速340m/s
真空中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
练3 太阳发出的光,大约要经过8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这样长的距离?
解:太阳发出的光到达地球的时间t=8min=480s,
光速c=3×108m/s,
则太阳到地球的距离为:
s =ct =3×108m/s×480s=1.44×1011m=1.44×108km
赛车的速度v =500km/h,
则它跑完需要的时间为:
????=????????=1.44×108km500km/h=2.88×105h
?
答:太阳到地球的距离为1.44×108km;
赛车要经过2.88×105h才能跑完这样长的距离。
练3 太阳发出的光,大约要经过8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这样长的距离?
光的直线传播
光源:自然光源、人造光源
光的直线传播
条件:在同种均匀介质中
现象:影子的形成、小孔成像、日食、月食等
应用:激光准直、射击瞄准等
光速:光在真空中的传播速度c = 3×108m/s