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初中数学:光学内容梳理!反射折射、凸透镜成像等,都在这儿。

更新时间:2023-09-22 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

一、光的直线传播nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.光现象:包括光的直线传播、光的反射和光的折射nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.光源:才能发光的物体称作光源。nYk物理好资源网(原物理ok网)

光源按产生缘由分:可以分为自然光源和人造光源。nYk物理好资源网(原物理ok网)

比如,自然光源有太阳、萤火虫等,人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。nYk物理好资源网(原物理ok网)

月亮不是光源,月亮本身不发光,只是反射太阳的光。nYk物理好资源网(原物理ok网)

3.光的直线传播:光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的,光的传播不须要介质。nYk物理好资源网(原物理ok网)

大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折(海市蜃楼、早晨看见太阳时,太阳还在地平线以下、星星的闪动等)nYk物理好资源网(原物理ok网)

光沿直线传播的现象:小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。nYk物理好资源网(原物理ok网)

光沿直线传播的应用:nYk物理好资源网(原物理ok网)

用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上都会产生物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。前后联通中间的板,像的大小也会骤然发生变化。这些现象反映了光沿直线传播的性质。nYk物理好资源网(原物理ok网)

小孔成像原理:光在同一均匀介质中,不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。nYk物理好资源网(原物理ok网)

依据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。nYk物理好资源网(原物理ok网)

4.光线:用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。(光线是假想的,实际并不存在)nYk物理好资源网(原物理ok网)

光线是由一小束光具象而构建的理想化学模型,构建理想化学模型是研究化学的常用技巧之一。nYk物理好资源网(原物理ok网)

5.光速:光在不同物质中传播的速率通常不同,真空中最快。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)光在真空中速率C=3×108m/s=3×105km/s;nYk物理好资源网(原物理ok网)

光在空气中速率约为3×108m/s(注意指数)。nYk物理好资源网(原物理ok网)

光在水底速率为真空中光速的3/4,在玻璃中速率为真空中速率的2/3。nYk物理好资源网(原物理ok网)

雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看见闪电后看到雷声,这说明哪些问题?nYk物理好资源网(原物理ok网)

这表明光的传播速率比声音快。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)光年是宽度的单位,1光年表示光在1年时间所走的路程探究凸透镜成像的规律视频,1光年=3×108米/秒×365×24×3600秒=9.46×1015米nYk物理好资源网(原物理ok网)

注意:光年不是时间的单位。nYk物理好资源网(原物理ok网)

二、光的反射nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.反射:光在两种物质的交界面处会发生反射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

我们就能看到不发光的物体,是由于物体反射的光步入了我们的耳朵。nYk物理好资源网(原物理ok网)

定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部份光被反射回原先介质的现象叫光的反射。任何物体的表面就会发生反射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.探究实验:探究光的反射规律【设计实验】把一个平面镜置于水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图2-2所示。nYk物理好资源网(原物理ok网)

一束光贴着纸板顺着某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向,重做一次。换另一种颜色的笔,记录光的径迹。nYk物理好资源网(原物理ok网)

取下纸板,药量角器检测NO两边的角i和r。nYk物理好资源网(原物理ok网)

【实验表格】nYk物理好资源网(原物理ok网)

【实验现象和推论】在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线一侧;反射角等于入射角(i=r)。nYk物理好资源网(原物理ok网)

【注意】nYk物理好资源网(原物理ok网)

①把纸板NOF往前或向后折,将看不到反射光线,这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。nYk物理好资源网(原物理ok网)

②如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,这么,它被反射后才会逆着原先的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。nYk物理好资源网(原物理ok网)

3.光的反射定理nYk物理好资源网(原物理ok网)

在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线左侧;反射角等于入射角,反射角随入射角的减小而减小,减少而减少,当入射角为零时,反射角也变为零度。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(简记为:三线共面、两线分居、两角相等)。nYk物理好资源网(原物理ok网)

如图2-3,垂直于镜面的直线ON称作法线;入射光线与法线的倾角i称作入射角;反射光线与法线的倾角r称作反射角。nYk物理好资源网(原物理ok网)

4.光的反射的两种类型:nYk物理好资源网(原物理ok网)

漫反射和镜面反射。这两种反射都遵守光的反射定理。nYk物理好资源网(原物理ok网)

●⑴镜面反射nYk物理好资源网(原物理ok网)

定义:射到物面上的平行光反射后依然平行。即入射光线平行,反射光线也平行,其他方向没有反射光。nYk物理好资源网(原物理ok网)

条件:反射面平滑。nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:迎着太阳看平淡的海面,非常亮。黑板“反光”等,都是由于发生了镜面反射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

●⑵漫反射nYk物理好资源网(原物理ok网)

定义:射到物面上的平行光反射后奔向不同的方向,每条光线遵循光的反射定理。nYk物理好资源网(原物理ok网)

条件:反射面凸凹不平。nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:能从各个方向看见本身不发光的物体,是因为光射到物体上发生漫反射的缘故。nYk物理好资源网(原物理ok网)

练习:☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。nYk物理好资源网(原物理ok网)

○⑴有利:生活中用平面镜观察样貌;我们能看见的大多数物体是因为物体反射光步入我们嘴巴。nYk物理好资源网(原物理ok网)

○⑵有弊:黑板反光;城市高大的房子的玻璃幕墙、釉面山墙反光导致光污染。nYk物理好资源网(原物理ok网)

☆把椅子置于寝室中间,我们从各个方向能看见它缘由是:光在椅子上发生了漫反射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

5.假如想在平面镜内看见四肢像,穿衣镜高度起码为净高的一半。nYk物理好资源网(原物理ok网)

6.画反射光线或入射光线完成光路图的方式nYk物理好资源网(原物理ok网)

7.面镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

⑴平面镜:nYk物理好资源网(原物理ok网)

成像特性:正立,等大,等距,垂直,实像nYk物理好资源网(原物理ok网)

①像、物大小相等nYk物理好资源网(原物理ok网)

②像、物到镜面的距离相等。nYk物理好资源网(原物理ok网)

③像、物的连线与镜面垂直nYk物理好资源网(原物理ok网)

④物体在平面镜里所成的像是实像。nYk物理好资源网(原物理ok网)

成像原理:光的反射定律nYk物理好资源网(原物理ok网)

作用:成像、改变光路nYk物理好资源网(原物理ok网)

虚像和实像:nYk物理好资源网(原物理ok网)

虚像:实际光线会聚点所成的像,可以用屏接到,也可以用耳朵听到。nYk物理好资源网(原物理ok网)

实像:反射光线或折射光线反向延长线的会聚点所成的像,只能用耳朵听到,不能用屏接到。nYk物理好资源网(原物理ok网)

平面镜的应用:水底的倒影;平面镜成像;潜望镜。nYk物理好资源网(原物理ok网)

⑵球面镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

①凹面镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

定义:用球面的内表面作反射面。nYk物理好资源网(原物理ok网)

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nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:太阳灶、手探照灯反射面、汽车前灯,天文望远镜。nYk物理好资源网(原物理ok网)

②凸面镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

定义:用球面的外表面做反射面。nYk物理好资源网(原物理ok网)

性质:凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的实像nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:车辆后视镜,桥面转弯处的反光镜。nYk物理好资源网(原物理ok网)

练习:☆在研究平面镜成像特性时,我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验,其中选用两根相同蜡烛的目的是:nYk物理好资源网(原物理ok网)

以便确定成像的位置和比较像和物的大小。nYk物理好资源网(原物理ok网)

☆汽车司机前的玻璃不是竖直的,而是上方向内倾斜,不仅可以降低前进时遭到的阻力外,从光学角度考虑这样做的益处是:nYk物理好资源网(原物理ok网)

使车内的物体的像成在司机视线上方,不影响司机看桥面。车辆探照灯安装在车头上部:可以使车前障碍物在桥面产生较长的影子,以便司机及早发觉。nYk物理好资源网(原物理ok网)

三、颜色及看不见的光nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.白光的组成:nYk物理好资源网(原物理ok网)

红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫,红色光不是单色光。nYk物理好资源网(原物理ok网)

单色光:不能再分解的色光nYk物理好资源网(原物理ok网)

复色光:由其他色光混和而成的色光nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)光的色散:太阳光用三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象。雪后的彩虹就是光的色散现象。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)色光的三原色:红、绿、蓝;(三种色光根据不环比例混和可以形成各类颜色的光)nYk物理好资源网(原物理ok网)

染料的三原色是:红、黄、蓝。nYk物理好资源网(原物理ok网)

染料的混和原理是:两种染料混和色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种染料吸收掉了。nYk物理好资源网(原物理ok网)

色光的混和原理是:两种色光混和后使耳朵觉得到了另一种颜色。nYk物理好资源网(原物理ok网)

彩色电视机里的各类颜色是如何形成的呢?nYk物理好资源网(原物理ok网)

通过用放大镜观察,就可以发觉,电视机屏幕上突显出画面的丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝四色光条合成的.nYk物理好资源网(原物理ok网)

光照到物体表面上时,有一部份光被物体反射,一部份光被吸收,假如物体是透明的,还有一部份光会透过它。nYk物理好资源网(原物理ok网)

不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,反射哪些颜色的光,就呈现哪些颜色。透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,通过哪些颜色的光,就呈现哪些颜色。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.看不见的光nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)波谱:把光按红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫的次序排列上去,就是波谱。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)红外线:太阳光色散区域(波谱)中,绿光两侧的不可见光称作红外线,红外线能使被照射的物体发热(如太阳的热就是以红外线传送到月球上的),具有热效应所有物体都在不停的向外幅射红外线。nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:红外侦测器﹑红外拍照机﹑红外夜视仪﹑追踪鱼雷、遥控nYk物理好资源网(原物理ok网)

(3)紫外线:太阳光色散区域中,紫光两侧的不可见光称作紫外线。紫外线能使萤光物质发光,另外还可以杀菌。nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:验钞机﹑紫外线灭菌。特征:推动钙质吸收、杀死微生物、荧光物质发萤光。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(4)扰流板用黄光的理由:不易被空气散射,人眼对黄光敏感。nYk物理好资源网(原物理ok网)

四、光的折射nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向通常会发生变化;这些现象叫光的折射现象。nYk物理好资源网(原物理ok网)

理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则步入到另一种介质中,因为光在在两种不同的物质里传播速率不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.光的折射定理nYk物理好资源网(原物理ok网)

三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)折射光线,入射光线和法线在同一平面内。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)折射光线和入射光线分居与法线左侧。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角大于入射角,属于近法线折射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

光从水底或其他介质斜射入空气中时,折射角小于入射角,属于远法线折射。nYk物理好资源网(原物理ok网)

光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角=0度。nYk物理好资源网(原物理ok网)

3.应用:从空气看水底的物体,或从水底看空气中的物体见到的是物体的实像,见到的位置比实际位置高nYk物理好资源网(原物理ok网)

练习:☆池水看上去比实际的浅是由于光从水底斜射向空气中时发生折射,折射角小于入射角。nYk物理好资源网(原物理ok网)

☆蓝天白云在湖中产生倒影,水底鱼儿在“云中”自由徜徉。这儿我们看见的水底的白云是由光的反射而产生的实像,见到的鱼儿是由是由光的折射而产生的实像。nYk物理好资源网(原物理ok网)

五、透镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.定义nYk物理好资源网(原物理ok网)

透镜:透明物质制成(通常是玻璃),起码有一个表面是球面的一部份,且透镜长度远比其球面直径小的多。nYk物理好资源网(原物理ok网)

分类nYk物理好资源网(原物理ok网)

凸透镜:边沿薄,中央厚nYk物理好资源网(原物理ok网)

凹透镜:边沿厚,中央薄nYk物理好资源网(原物理ok网)

主光轴:通过两个球面球心的直线。nYk物理好资源网(原物理ok网)

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。nYk物理好资源网(原物理ok网)

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。nYk物理好资源网(原物理ok网)

虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后显得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。nYk物理好资源网(原物理ok网)

焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.透镜及对光线的作用nYk物理好资源网(原物理ok网)

3.填表nYk物理好资源网(原物理ok网)

六、凸透镜成像规律及其应用nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.实验:实验时燃起蜡烛,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。nYk物理好资源网(原物理ok网)

若在实验时,无论如何联通光屏,在光屏都得不到像,可能得缘由有:nYk物理好资源网(原物理ok网)

①蜡烛在焦点以内;nYk物理好资源网(原物理ok网)

②烛焰在焦点上nYk物理好资源网(原物理ok网)

③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;nYk物理好资源网(原物理ok网)

④蜡烛到凸透镜的距离稍小于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏未能移到该位置。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.实验推论:(凸透镜成像规律)nYk物理好资源网(原物理ok网)

F分虚实,2f大小,实倒虚正,(一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小,像的联通方向与物体相同)nYk物理好资源网(原物理ok网)

3.凸透镜成像规律nYk物理好资源网(原物理ok网)

通过上述表格,可总结出凸透镜成像的规律有(常用):nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)虚像→倒立、异侧nYk物理好资源网(原物理ok网)

实像→正立、同侧nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)像距越大,成像也越大(类似于小孔成像)nYk物理好资源网(原物理ok网)

u>v缩小nYk物理好资源网(原物理ok网)

u=v等大nYk物理好资源网(原物理ok网)

u<v放大nYk物理好资源网(原物理ok网)

(3)成虚像时物距u与像距v谁更大,则它对应的物(像)也大nYk物理好资源网(原物理ok网)

(4)物像总沿同方向联通nYk物理好资源网(原物理ok网)

①成虚像时(异侧):u↑,v↓nYk物理好资源网(原物理ok网)

②成实像时(同侧):u↑,v↓nYk物理好资源网(原物理ok网)

应用:放大镜(成更大的像)→适当远离报纸。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(5)物距u=f时,为成像最大点。物体越紧靠焦点,成像越大。nYk物理好资源网(原物理ok网)

虚像(u>f):u↓像↑nYk物理好资源网(原物理ok网)

实像(u<f):u↑像↑nYk物理好资源网(原物理ok网)

(6)成虚像时,物距u与像距v之和u+v≥4f。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(当u=v=2f时,取等号)nYk物理好资源网(原物理ok网)

4.对规律的进一步认识:nYk物理好资源网(原物理ok网)

(1)u=f是成虚像和实像,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(2)u=2f是像放大和缩小的分界点nYk物理好资源网(原物理ok网)

(3)当像距小于物距时成放大的虚像(或实像),当像距大于物距时成倒立缩小的虚像。nYk物理好资源网(原物理ok网)

(4)成虚像时:nYk物理好资源网(原物理ok网)

⑸成实像时:nYk物理好资源网(原物理ok网)

5.凸透镜成像规律口决记忆法nYk物理好资源网(原物理ok网)

口决一:nYk物理好资源网(原物理ok网)

“一焦分虚实,二焦分大小;实像同侧正;虚像异侧倒,物运像变小”nYk物理好资源网(原物理ok网)

口决二:nYk物理好资源网(原物理ok网)

三物距、三界限,成像随着物距变;nYk物理好资源网(原物理ok网)

物远虚像小而近,物近虚像大而远。nYk物理好资源网(原物理ok网)

假如物放焦点内,正立放大实像现;nYk物理好资源网(原物理ok网)

幻灯放像像好大,物处一焦二焦间;nYk物理好资源网(原物理ok网)

单反缩你小不点,物处二倍焦距远。nYk物理好资源网(原物理ok网)

口决三:nYk物理好资源网(原物理ok网)

凸透镜,本领大,拍照、幻灯和放大;nYk物理好资源网(原物理ok网)

二倍散景倒实小,二倍焦内倒实大;nYk物理好资源网(原物理ok网)

若是物放焦点内,像物同侧实像大;nYk物理好资源网(原物理ok网)

一条规律记在心,物近像远像变大。nYk物理好资源网(原物理ok网)

6.为了使幕上的像“正立”(朝上),幻kt板要倒着插。nYk物理好资源网(原物理ok网)

7.拍照机的镜头相当于一个凸透镜,黑箱中的胶卷相当于光屏,我们调节变焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶卷的距离,物离镜头越远,胶卷就应紧靠镜头。nYk物理好资源网(原物理ok网)

七、眼镜和耳朵nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.成像原理:人的双眼像一架神奇的拍照机,巩膜相当于拍照机的镜头(凸透镜),黄斑相当于拍照机内的胶卷。从物体发出的光线经过巩膜等一个综合的凸透镜在黄斑上行成倒立,缩小的虚像,分布在黄斑上的视神经细胞遭到光的剌激,把这个讯号传输给脑部探究凸透镜成像的规律视频,人就可以看见这个物体了。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.斜视及弱视的矫治:nYk物理好资源网(原物理ok网)

斜视眼:成像于黄斑之前,看不清远处的景物,用凹透镜矫治。nYk物理好资源网(原物理ok网)

近视眼:成像于黄斑以后,看不清近处的景物,用凸透镜矫治。nYk物理好资源网(原物理ok网)

八、显微镜和望远镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

1.显微镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

显微镜物镜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,紧靠耳朵的凸透镜称作物镜,紧靠被观察物体的凸透镜称作目镜。nYk物理好资源网(原物理ok网)

来自被观察物体的光经过目镜后成一个放大的虚像,道理如同投影仪的镜头成像一样;物镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。经过这两次放大作用,我们就可以看见肉眼看不见的小物体了。nYk物理好资源网(原物理ok网)

2.望远镜nYk物理好资源网(原物理ok网)

由两组透镜组成的。我们能不能认清一个物体,它对我们的耳朵所成“视角”的大小非常重要。望远镜的目镜所成的像似乎比原先的物体小,但它离我们的耳朵很近,再加上物镜的放大作用,视角就可以显得很大。望远镜能使远处的物体在近处成像。nYk物理好资源网(原物理ok网)

伽利略望远镜:物镜为凹透镜,目镜为凸透镜。nYk物理好资源网(原物理ok网)

开普勒望远镜:物镜目镜都是凸透镜,然而物镜的焦距较小(目镜焦距长,物镜焦距短)。nYk物理好资源网(原物理ok网)

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