(共33张PPT)
第
2
章
光
Beautiful
Of
light.
目录
contents
PART
1
光的直线传播.
PART
2
光的反射.
PART
3
光的折射.
PART
4
凸透镜成像
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光源-光的直线传播
小孔成像
日食与月食
光源是会发光的物体,常见的光源分为热光源和冷光源。
真空中的光速是3.0×108
m/s,在不同接种传播速度不同
光在同种均匀介质上沿直线传播
太阳辐射分为光辐射和热辐射,光辐射主要是可见光,热辐射是红光以及红外线。
物体的颜色
不透明物体的颜色决定于物体表面材料反射出来的色光就是物体的颜色(其他颜色光被吸收)。
透明物体的颜色决定于它能允许透过去的色光,透明是全部色光都透过去。
阳光主要由红外线、可见光、紫外线所组成。
可见光谱由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这7中色光形成。
光源
——光的直线传播
成像特点
倒立的实像,成像大小取决于光屏与小孔的距离
实像
由实际光线汇聚而成的像,可用光屏承接
太阳光光斑
倒立缩小的实像,太阳距离遥远(光屏距离小孔很近)
小孔成像
光通过的路线叫做光线,用一条带箭头的直线表示,箭头表示方向。
是一种当月球运行进入地球的阴影时,原本可被太阳光照亮的部分,有部分或全部不能被直射阳光照亮,使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。月食发生时,太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上,因此月食必定发生在满月的晚上。
是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。
月食
日食
地球
太阳
月球
地球
太阳
月球
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光的反射定律
平面镜成像
曲面镜成像
光的反射
光从一种均匀介质射向另一种均匀介质时,在他们的界面处会改变传播方向,又返回到原先的物质中,这种现象叫做光的反射。
光的反射中的几个基本量:
入射点
法线
入射光线
反射光线
入射角
反射角
入射光线:射入镜面的光线AO
反射光线:从镜面返回的光线OB
入射角:入射光线AO与法线ON的夹角α
反射角:反射光线OB与法线ON的夹角β
入射点与法线:O点和通过O点并与镜面垂直的线ON:
A
O
B
α
β
N
探究光的反射定律
材料:激光灯,白纸板,平面镜,量角器,直尺
操作过程:
1.将平面镜放置在水平桌面上;
2.将背景板垂直平面镜放置,并通过射入点在背景板上做一条垂直于镜面的法线;
3.让入射光线以一定的角度照射入射点,并在背景板上描出入射光线与反射光线,测量入射角与反射角的大小;
4.改变入射角大小,多次试验;
5.将背景板右半面以法线为轴向后折叠,看看右侧板上是否有反射光线。
法线
入射光线
反射光线
平面镜
i
r
法线
入射光线
反射光线
平面镜
i
光的反射定律
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
光发生反射时,反射光线,入射光线,法线在同一平面内,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
反射角的大小由入射角的大小决定,入射角增大时,反射角也增大,变化具有同时性。
光路是可逆的
C
D
M
N
A
B
寻找光源
光的反射定律
我们能够看到周围的物体就是光线在物体表面发生了漫反射的结果。
平行光线入射到光滑的平面时,反射光线也平行,朝一个方向射出,这种现象叫做镜面反射。
平行光线入射到粗糙的物体表面时,反射光线会朝不同方向射出,这种现象叫做漫反射。
无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
月亮、人、水坑
平面镜成像
活动器材
活动要求
竖直放置的茶色薄玻璃、方格纸、两只完全相同的蜡烛、铅笔
1.观察平面镜中的像,猜测一下:平面镜成像时,像与物的大小有何关系?像与物的位置有何关系?
2.将一张方格纸铺在桌面上,以茶色玻璃(当平面镜用)竖直放置在纸面上,画出玻璃所在的位置。
3.将一根蜡烛点燃放在玻璃前方的某一纵横线的交叉点上,再将另一根未点燃的蜡烛放在玻璃后,使透过玻璃看到它也点燃一样(与像重合),记录下像所在的位置。
4.更换蜡烛的位置,重新多次试验,记录下像的位置。
5.把一张白纸片放在像所在的位置,观察一下:能否在白纸片上直接观察到像。
该活动要求在相对较暗的环境中进行
平面镜成像
实验表明:
1.像与物体的大小相等,他们的连线和镜面垂直,它们到镜面的距离相等。
2.平面镜里所成的像没有实际光线通过像点,这样的像称为虚像,即平面镜所成的像是虚像,不能够用光屏承接。
3.平面镜所成的像能被人看见,是因为发光物体的反射光线进入人眼,眼睛沿着反射光线的延长线寻找发光物体,叫好像是像在发光。
总结:平面镜成像是:轴对称——成虚像
曲面镜成像
凸面镜:反射面是球面的外表面的镜。
凹面镜:反射面是球面的内表面的镜。
特点:对光线有发散作用,增大视野
应用:汽车后视镜、马路转弯处的大凸面镜
特点:对光线有会聚作用,增大太阳光能量
应用:汽车前灯、太阳能热水器、太阳灶
一般认为凹面镜成像可以是实像也可以是虚像,,但一定是放大的;凸面镜成正立缩小的虚像,主要用来放大视野
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03
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03
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光的折射
凸透镜与凹透镜
凸透镜成像
光的折射定律
光从一种介质进入另一种介质传播时产生的偏折现象,叫做光的折射。
法线
空气
水
入射光线
折射光线
入射角
折射角
光的折射定律
光发生折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面上,折射光线、入射光线分局法线两侧。
当光从空气斜射入水、玻璃等其他透明介质中时,折射角小于入射角;当光从水、玻璃等其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
当光垂直入射介质面时(入射角0度),光路不发生改变
光路具有可逆性
光的折射定律
图中,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的三条光线,则_____是法线,反射角为____度,折射角为____度。
O
N
N?
M
M?
A
B
C
60°
60°
60°
练一下—画一画
平行光线通过规则的玻璃方砖,射出的光线依旧是平行的。同种颜色的平行光之间的距离经过玻璃砖保持不变。
无论是在水中看陆地的物体还是陆地看谁中的物体,像的位置都要比物体的实际位置要高。
光的折射定律
方砖与半球砖正下方有一文字,方砖与半球砖的高度一样,从虚线位置观察,文字的高度情况
B
A
凸透镜与凹透镜
中间厚两边薄的透镜叫凸透镜,凸透镜对光具有汇聚作用
中间薄两边厚的透镜叫凹透镜,凸透镜对光具有发散作用
凸透镜与凹透镜
光心:主光轴上特殊的点,一般用O来表示。
主光轴:通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴,主光轴一般用虚线表示。
焦距:焦点(虚焦点)与光心的距离,一般用
f
表示。
焦点:平行光线经过透镜发生折射在主光轴上的点叫焦点,一般用F表示。
凸透镜的焦点实焦点,凹透镜是虚焦点
经过这点的光线传播方向不改变,一般认为透镜的光心就在透镜的中心
光心
焦距
焦平面
主光轴
焦点(虚)
沿主光轴的平行光线
凸透镜与凹透镜
光路的可逆性
凸透镜能够将平行入射的光线会聚为一点,具有会聚作用。凸透镜越厚折射效果越好,焦距越小。
凸透镜与凹透镜
光路的可逆性
凹透镜能够将平行入射的光线的反向延长线会聚为一点,局有发散作用。
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凸透镜成像规律
近视眼与远视眼的纠正
凸透镜成像规律
凸透镜对光具有会聚作用,平行主光轴入射的光线会聚在焦点上,通过光心的光线不改变方向。
F
F
2F
2F
U表示物距
V表示相聚
f表示焦距
倒立缩小的实像
物距大于两倍焦距
像在一倍焦距与两倍焦距之间
凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
凸透镜对光具有会聚作用,平行主光轴入射的光线会聚在焦点上,通过光心的光线不改变方向。
U表示物距
V表示相聚
f表示焦距
倒立瞪大的实像
物距等于两倍焦距
像距等于两倍焦距
凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
凸透镜对光具有会聚作用,平行主光轴入射的光线会聚在焦点上,通过光心的光线不改变方向。
U表示物距
V表示相聚
f表示焦距
倒立放大的实像
物体位于一倍焦距与两倍焦距之间
像距大于两倍焦距
凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
凸透镜对光具有会聚作用,平行主光轴入射的光线会聚在焦点上,通过光心的光线不改变方向。
U表示物距
V表示相聚
f表示焦距
物距等于一倍焦距
无法会聚光线
平行光线射出
凸透镜成像规律
F
F
2F
2F
凸透镜对光具有会聚作用,平行主光轴入射的光线会聚在焦点上,通过光心的光线不改变方向。
U表示物距
V表示相聚
f表示焦距
U
正立放大的虚像
物距小于一倍焦距
像距大于物距,物像同侧
凸透镜成像规律
凸透镜成像规律总结:
远中远,近同侧;同向移,同步变;物像实,可互换。
物距u
像的性质
像距v
应用
倒立或正立
放大或缩小
实像或虚像
u>2f
倒立
缩小
实像
f照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
寻找焦距
f倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u=f
平行光线射出,不成像
灯罩
u正立
放大
虚像
u放大镜
视力的纠正
眼睛的视物原理:
视力的纠正
近视
远视
成因:主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,使物体的光线聚焦在视网膜前而使像模糊。
矫正办法:佩戴凹透镜
成因:主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度变小,使物体的光线聚焦在视网膜后而使像模糊。
矫正办法:佩戴凸透镜
THANKS.
Beautiful
Of
Design.