人教版第二章光现象备考提纲
一、光的传播
1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源。
注意:借助反射光而泛白的物体不是光源。
2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。一般用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。
光的直线传播的现象:影子、小孔成像、日食和日食。
3、光速:光在不同介质中传播的速率不同。
光在真空中传播的速率为3×108m/s。
光在空气中的传播速率与在真空中相差不多:光在水底的传播速率约是真空中的3/4:光在玻璃中的速率约是真空中的2/3。
注意:光在一年时间内传播的距离称为1光年,光年是距离单位。
二、光的反射
1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时,在分界面处有一部份光被反射回原先介质的现象叫光的反射。
人眼看见物体是因为物体发出的光线或反射的光线步入人眼。
2、光的反射定理:
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线分居法线的一侧,反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。
重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的倾角。入射角变化,反射角也变化,但一定相等。在反射现象中,光路是可逆的。
3、镜面反射和镜面反射:
射到光滑镜面上的平行光线经反射后一直是平行的,这些反射称作镜面反射。平行光线射到表面凸凹不平的物体表面时,反射光线奔向不同的方向,这些反射称作漫反射。漫反射使我们从不同方向都能见到本身不发光的物体。
重点提示:
发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵循光的反射定理。
三、平面镜成像
1、平面镜成像的特征:平面镜成的像是实像,像和物体到镜面的距离相等,像和物体的大小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直,即平面镜成的像与物体关于镜面对称。
2、平面镜成像的原理:平面镜成像时,满足光的反射定理。
小结:影子和像的联系与区别
影子
像
原理
光的直线传播
特征
光照不到的黑暗区域
由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色调
3、平面镜的应用
①利用平面镜改变光的传播方向,起到控制光路的作用。②利用平面镜成像。
4、凹面镜和凸面镜
①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。
②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。
四、光的折射
1、光的折射现象:光人从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这些现象称作光的折射。
2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分高踞法线两边。
①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
②当入射角减小时,折射角也减小。
③光的折射现象中光路是可逆的,即光线方向颠倒时,光的传播路径不变。
④当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说,在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,假如折射角小于入射角,这么折射角所在介质为空气;假如入射角小于折射角,这么入射角所在的介质为空气。
3、生活中的折射现象:斜插入水底的牙签在水下的部份看上去向下弯折;往水盆中倒水,看上去盆底深度变浅;潜入水底的人看对岸的人变高:从厚玻璃砖后见到铅笔“错位”。
4、光折射与光的反射的区别
光的反射
光的折射
联系
光从一种介质斜射入另一种介质时,两者同时发生
区别
反射光线和入射光线在同一种介质中
折射光线和入射光线分别在两种介质中
反射角与入射角相等
折射角与入射角不相等
五、光的色散
1、光的色散现象:太阳光通过棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光平面镜成像作图的两种方法,产生一条彩色的光带,这就是光的色散现象,它是美国化学学家牛顿发觉的。
2、色光的三原色:红、绿、蓝:染料的三原色:红、黄、蓝。
重点提示:色光的混和与染料的混和规律不同。两种色光混和后使耳朵觉得到形成了另一种颜色,而两种染料的混和是它们都能反射的色光。
3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:
①白纸可以反射各类色光,纸出现的颜色与光的颜色相同。
②黑纸吸收各类色光,无论哪些颜色的光照在黑纸上,纸都是白色的。
③各种色纸反射和它颜色相同的光,对其它不同颜色的光都吸收。
④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同。
5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时,透色光的情况是:
光的颜色志透明物体颜色相同时,光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时,光就透不过物体。
六、看不见的光
1、红外线:在波谱中平面镜成像作图的两种方法,在绿光以外有一种看不见的光称作红外线。
红外线有热作用(即热效应),可应用在红外夜视仪、诊断癌症、遥控等方面。
重点提示:红外线进不可见光,任何物体都向外幅射红外线。当物体气温下降时,它向外幅射的红外线会大大提高。
2、紫外线:在波谱中,在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。
紫外线的物理作用、荧光作用、生理作用,它有助于人体合成维生素D、能灭菌、能使萤光物质发光。
七、难点专攻
1、光速的估算:光速非常大,一般利拿来求距离,有两种方式:一是通过反射;二是通过时间差。借助光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍。
2、反向改变光路:借助平面镜和光的反射定理,可以有目的地改变光的传播方向。
①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的倾角将急剧改变,且反射光线相比原先转过2α角。
②镜面不动,光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动,当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。
重点提示:制做潜望镜、改善室外光照条件等就会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转,都可能有两种情况,即沿顺秒针方向旋转和沿逆秒针方向旋转,讨论时两种情况都要考虑。
3、作图
①平面镜成像画图
平面镜成像画图的两种方式:一是按照反射定理;二是依据平面镜成像特性。
A、根据反射定理画图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定理,反射角等于入射角,作反射光线,将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'。
B、根据平面镜成像特性画图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点,让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距离相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)。
重点提示:画图时,光线要注明传播方向,光线和界面用虚线表示,法线和反向延长线要用实线表示。
②光的折射画图
光的折射画图步骤:垂直于界面做出法线:按照折射规律做出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特性的实验探究
实验器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。
①在光具座上矗立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支燃起的蜡烛入在玻璃板上面,可以看见玻璃板前面出现蜡烛的像。
②另外拿一支相同的没有燃起的蜡烛在玻璃板前面联通,直至看起来它跟像完全重合,这个位置就是上面蜡烛像的位置。
③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离,就可以总结出平面镜成像的规律。
说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像。用手去摸所成的烛焰的像,我们会发觉它并不烫手,这说明平面镜所成的像是实像。实验中应注意:应将没有燃起的那枝蜡烛置于玻璃板的旁边,并调整其位置,直到它与烛焰的像重合,即从玻璃板正面观察,几乎分不出那个是原蜡烛的像,那个是后放过去的蜡烛。