初审人：辛颖
撰稿人：
编辑人：姜涛
期中考完试，初中的朋友如今应当要步入光学部份的学习，明天豆姐整理了这一部份的内容，对于小孔成像和凸透镜成像有不太明白的地方一定要赶快看哦~
一、光的直线传播
1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。
2.光源：才能发光的物体称作光源。
光源按产生缘由分：可以分为自然光源和人造光源。
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。
月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。
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。
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）
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。
光沿直线传播的应用：
①激光准直。直队要往前看齐，打靶瞄准。
②影的产生：光在传播过程中，遇见不透明的物体，因为光是沿直线传播的，所以在不透光的物体前面，光照射不到，产生了黑暗的部份就是影。
③日食日食的产生
月食的动因：当地球运行到太阳和月球中间时，而且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的地球遮住，地球的黑影落在月球上，就产生了日全食.
日食的动因：当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球堵住，月球的影落在地球上，就产生了日食.
如图：在地球后
1的位置可见到日食，
在2的位置见到日偏食，
在3的位置见到日环食。
④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的虚像，其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能缩小。
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。
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。
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。
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）
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。
5.光速：光在不同物质中传播的速率通常不同，真空中最快。
(1)光在真空中速率C=3×108m/s=3×105km/s；
光在空气中速率约为3×108m/s（注意指数）。
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。
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？
这表明光的传播速率比声音快。
(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，1光年＝3×108米/秒×365×24×3600秒＝9.46×1015米
注意：光年不是时间的单位。
二、光的反射
1.反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。
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。
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。
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。
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。
取下纸板，药量角器检测NO两边的角i和r。
【实验表格】
【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）。
【注意】
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。
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。
3.光的反射定理
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。
（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）。
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。
4.光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。这两种反射都遵守光的反射定理。
⑴镜面反射
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。
条件：反射面平滑。
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。
⑵漫反射
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。
条件：反射面凸凹不平。
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。
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。
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。
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。
☆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。
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。
6.画反射光线或入射光线完成光路图的方式
(1)画反射光线或入射光线完成光路图的根据是光的反射定理。
(2)当勾画完成的时侯，图中必须包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（假如给出角度，还要标好角度）、法线（实线）和垂直标志。
(3)已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。之后在法线的另左侧量出与入（反）射角相等的角，做出反（入）射光线。最后将其他元素补全。
(4)已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。之后过两线交点作垂直于法线的平面镜。最后将其他元素补全。
7.面镜
⑴平面镜：
成像特性：正立，等大,等距,垂直,实像
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实像。
成像原理：光的反射定律
作用：成像、改变光路
虚像和实像：
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。
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。
平面镜的应用：水底的倒影；平面镜成像；潜望镜。
⑵球面镜
①凹面镜
定义：用球面的内表面作反射面。
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、手探照灯反射面、汽车前灯，天文望远镜。
②凸面镜
定义：用球面的外表面做反射面。
性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的实像
应用：车辆后视镜，桥面转弯处的反光镜。
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：
以便确定成像的位置和比较像和物的大小。
☆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：
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。
三、颜色及看不见的光
1.白光的组成：红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫，红色光不是单色光。
单色光：不能再分解的色光
复色光：由其他色光混和而成的色光
(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。
(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）
染料的三原色是：红、黄、蓝。
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。
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。
彩色电视机里的各类颜色是如何形成的呢？
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.
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。
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。
2.看不见的光
(1)波谱：把光按红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫的次序排列上去，就是波谱。
(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。
应用：红外侦测器﹑红外拍照机﹑红外夜视仪﹑追踪鱼雷、遥控
(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。
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。
(4)扰流板用黄光的理由：不易被空气散射，人眼对黄光敏感。
四、光的折射
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。
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。
注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射
2.光的折射定理
三线同面，法线居中，空气中角大，光路可逆
(1)折射光线，入射光线和法线在同一平面内。
(2)折射光线和入射光线分居与法线两边。
(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。
光从水底或其他介质斜射入空气中时凸透镜成像规律实验表格，折射角小于入射角，属于远法线折射。
光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角=0度。
3.应用：从空气看水底的物体，或从水底看空气中的物体看见的是物体的实像，看见的位置比实际位置高
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。
☆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。
五、透镜
1.名词
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。
分类
凸透镜：边沿薄，中央厚
凹透镜：边沿厚，中央薄
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。
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。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
2.透镜及对光线的作用
3.填表
六、凸透镜成像规律及其应用
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。
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：
①蜡烛在焦点以内；
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。
2.实验推论：（凸透镜成像规律）
F分虚实,2f大小,实倒虚正,(一倍焦距分虚实凸透镜成像规律实验表格，两倍焦距分大小，像的联通方向与物体相同)
3.凸透镜成像规律
通过上述表格，可总结出凸透镜成像的规律有(常用)：
(1)虚像→倒立、异侧
实像→正立、同侧
(2)像距越大，成像也越大（类似于小孔成像）
u＞v缩小
u=v等大
u＜v放大
(3)成虚像时物距u与像距v谁更大，则它对应的物(像)也大
(4)物像总沿同方向联通
①成虚像时（异侧）：u↑，v↓
②成实像时（同侧）：u↑，v↓
应用：放大镜（成更大的像）→适当远离报纸。
(5)物距u=f时，为成像最大点。物体越紧靠焦点，成像越大。
虚像(u＞f)：u↓像↑
实像(u＜f)：u↑像↑
(6)成虚像时，物距u与像距v之和u＋v≥4f。
（当u=v=2f时，取等号）
4.对规律的进一步认识：
(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。
(2)u＝2f是像放大和缩小的分界点
(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。
(4)成虚像时：
⑸成实像时：
5.凸透镜成像规律口决记忆法
口决一：
“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”
口决二：
三物距、三界限，成像随着物距变；
物远虚像小而近，物近虚像大而远。
假如物放焦点内，正立放大实像现；
幻灯放像像好大，物处一焦二焦间；
单反缩你小不点，物处二倍焦距远。
口决三：
凸透镜，本领大，拍照、幻灯和放大；
二倍散景倒实小，二倍焦内倒实大；
若是物放焦点内，像物同侧实像大；
一条规律记在心，物近像远像变大。
6.为了使幕上的像“正立”（朝上），幻kt板要倒着插。
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。
七、眼睛和墨镜
1.成像原理：人的耳朵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，人就可以看见这个物体了。
2.远视及弱视的矫治：
斜视眼：成像于黄斑之前，看不清远处的景物，用凹透镜矫治。
近视眼：成像于黄斑以后，看不清近处的景物，用凸透镜矫治。
八、显微镜和望远镜
1.显微镜
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。
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。
2.望远镜
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。
伽利略望远镜：物镜为凹透镜，目镜为凸透镜。
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）。