初二物理光學(xué)知識點大匯總.doc
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光學(xué)知識點大匯總 1、 光的直線傳播 1、 光現(xiàn)象：包括光的直線傳播、光的反射和光的折射。 2、 光源：能夠發(fā)光的物體叫做光源。 l 光源按形成原因分，可以分為自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太陽、螢火蟲等，人造光源有如蠟燭、霓虹燈、白熾燈等。 l 月亮不是光源，月亮本身不發(fā)光，只是反射太陽的光。 3、 光的直線傳播：光在真空中或同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，光的傳播不需要介質(zhì)。 大氣層是不均勻的，當(dāng)光從大氣層外射到地面時，光線發(fā)了了彎折（海市蜃樓、早晨看到太陽時，太陽還在地平線以下、星星的閃爍等） 光沿直線傳播的現(xiàn)象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一葉障目。 l 光沿直線傳播的應(yīng)用： ① 激光準(zhǔn)直. 排直隊要向前看齊. 打靶瞄準(zhǔn) ②影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：當(dāng)月球運行到太陽和地球中間時，并且三球在一條直線上，太陽光沿直線傳播過程中，被不透明的月球擋住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：當(dāng)?shù)厍蜻\行到太陽和月球中間時，太陽光被不透明的地球擋住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如圖：在月球后 1 2 3 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日環(huán)食。 ④ 小孔成像：小孔成像實驗早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實像，其像的形狀與孔的形狀無 關(guān)。像可能放大，也可能縮小。 用一個帶有小孔的板遮擋在屏幕與物之間，屏幕上就會形成物的倒像，我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像。前后移動中間的板，像的大小也會隨之發(fā)生變化。這種現(xiàn)象反映了光沿直線傳播的性質(zhì)。 小孔成像原理： 光在同一均勻介質(zhì)中，不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播 根據(jù)光的直線傳播規(guī)律證明像長和物長之比等于像和物分別距小孔屏的距離之比。 4、 光線：用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向的直線。（光線是假想的，實際并不存在） 光線是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、 光速：光在不同物質(zhì)中傳播的速度一般不同，真空中最快. (1)光在真空中速度C=3108m/s=3105km/s；光在空氣中速度約為3108m/s。光在水中速度為真空中光速的3/4，在玻璃中速度為真空中速度的2/3 。 雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這說明什么問題？ 這表明光的傳播速度比聲音快. (2)光年是長度的單位，1光年表示光在1年時間所走的路程，1光年＝3108米/秒365243600秒＝9.461015米 注意：光年不是時間的單位。 二、光的反射 1. 反射：光在兩種物質(zhì)的交界面處會發(fā)生反射。 我們能夠看見不發(fā)光的物體，是因為物體反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。 定義：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時，一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。任何物體的表面都會發(fā)生反射。 2. 探究實驗：探究光的反射規(guī)律 【設(shè)計實驗】把一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，如圖2-2所示。 一束光貼著紙板沿著某一個角度射到O點，經(jīng)平面鏡的反射，沿另一個方向 入射光線 圖2-2 平面鏡 反射光線 N F E O i r 入射光線 E N F O i r 反射光線 圖2-3 射出，在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。改變光束的入射方向，重做一次。換另一種顏色的筆，記錄光的徑跡。 取下紙板，用量角器測量NO兩側(cè)的角i和r。 【實驗表格】 角i 角r 第一次 第二次 第三次 【實驗現(xiàn)象和結(jié)論】在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角（i＝r）。 【注意】① 把紙板NOF向前或向后折，將看不到反射光線，這說明反射光線、入射光線在同一個平面內(nèi)。 ② 如果讓光逆著反射光線的方向射到鏡面，那么，它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。 3. 光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角，反射角隨入射角的增大而增大，減小而減小，當(dāng)入射角為零時，反射角也變?yōu)榱愣取? （簡記為：三線共面、兩線分居、兩角相等）。 如圖2-3，垂直于鏡面的直線ON叫做法線；入射光線與法線的夾角i叫做入射角；反射光線與法線的夾角r叫做反射角。 4. 光的反射的兩種類型：漫反射和鏡面反射。 這兩種反射都遵循光的反射定律。 ⑴ 鏡面反射： 定義：射到物面上的平行光反射后仍然平行。 即入射光線平行，反射光線也平行，其他方向沒有反射光。 條件：反射面 平滑。 應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面，特別亮。黑板“反光”等，都是因為發(fā)生了鏡面反射 ⑵ 漫反射： 定義：射到物面上的平行光反射后向著不同的方向 ，每條光線遵守光的反射定律。 條件：反射面凹凸不平。 應(yīng)用：能從各個方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。 練習(xí)：☆請各舉一例說明光的反射作用對人們生活、生產(chǎn)的利與弊。 ⑴有利：生活中用平面鏡觀察面容；我們能看到的大多數(shù)物體是由于物體反射光進(jìn)入我們眼睛。 ⑵有弊：黑板反光；城市高大的樓房的玻璃幕墻、釉面磚墻反光造成光污染。 ☆把桌子放在教室中間，我們從各個方向能看到它原因是：光在桌子上發(fā)生了漫反射。 5. 如果想在平面鏡內(nèi)看到全身像，鏡子高度至少為身高的一半。 6. 畫反射光線或入射光線完成光路圖的方法： l 畫反射光線或入射光線完成光路圖的依據(jù)是光的反射定律。 l 當(dāng)繪制完成的時候，圖中必須包含以下元素：平面鏡、入射光線、反射光線（標(biāo)好箭頭）、入射角和反射角相等的標(biāo)志（如果給出角度，還要標(biāo)好角度）、法線（虛線）和垂直標(biāo)志。 l 已知平面鏡、入（反）射光線、入（反）射角時，先過入（反）射點作法線。然后在法線的另一側(cè)量出與入（反）射角相等的角，作出反（入）射光線。最后將其他元素補全。 l 已知入射光線、反射光線時，先作兩線交角的角平分線，作為法線。然后過兩線交點作垂直于法線的平面鏡。最后將其他元素補全。 7、面鏡： ⑴平面鏡： 成像特點：正立，等大,等距,垂直,虛像 ①像、物大小相等 ②像、物到鏡面的距離相等。 ③像、物的連線與鏡面垂直 ④物體在平面鏡里所成的像是虛像。 成像原理：光的反射定理 作 用：成像、 改變光路 實像和虛像： 實像：實際光線會聚點所成的像，可以用屏接到，也可以用眼睛看到。 虛像：反射光線或折射光線反向延長線的會聚點所成的像，只能用眼睛看到，不能用屏接到。 平面鏡的應(yīng)用：水中的倒影；平面鏡成像；潛望鏡。 ⑵球面鏡： 凹面鏡 定義：用球面的 內(nèi) 表面作反射面。 性質(zhì)：凹鏡能把射向它的平行光線 會聚在一點；從焦點射向凹鏡的反射光是平行光 應(yīng) 用：太陽灶、手電筒反射面、汽車頭燈，天文望遠(yuǎn)鏡。 凸面鏡 定義：用球面的 外 表面做反射面。 性質(zhì)：凸鏡對光線起發(fā)散作用。凸鏡所成的象是縮小的虛像 應(yīng)用：汽車后視鏡，路面拐彎處的反光鏡。 練習(xí)：☆在研究平面鏡成像特點時，我們常用平板玻璃、直尺、蠟燭進(jìn)行實驗，其中選用兩根相同蠟燭的目的是：便于確定成像的位置和比較像和物的大小。 ☆ 汽車司機前的玻璃不是豎直的，而是上方向內(nèi)傾斜，除了可以減小前進(jìn)時受到的阻力外，從光學(xué)角度考慮這樣做的好處是：使車內(nèi)的物體的像成在司機視線上方，不影響司機看路面。汽車頭燈安裝在車頭下部：可以使車前障礙物在路面形成較長的影子，便于司機及早發(fā)現(xiàn)。 三、顏色及看不見的光 1、 白光的組成:紅,橙,黃,綠,藍(lán),靛,紫.白色光不是單色光。 單色光：不能再分解的色光 復(fù)色光：由其他色光混合而成的色光 （1)光的色散：太陽光用三棱鏡可以分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光的現(xiàn)象。雨后的彩虹就是光的色散現(xiàn)象。 (2)色光的三原色：紅、綠、藍(lán)；(三種色光按照不同比例混合可以產(chǎn)生各種顏色的光） 顏料的三原色是：紅、黃、藍(lán)。 顏料的混合原理是：兩種顏料混合色是它們都能反射的色光，其余的色光都被這兩種顏料吸收掉了.色光的混合原理是：兩種色光混合后使眼睛感覺到了另一種顏色. 彩色電視機里的各種顏色是怎樣產(chǎn)生的呢？ 通過用放大鏡觀察，就可以發(fā)現(xiàn)，電視機屏幕上顯現(xiàn)出畫面的豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍(lán)三色光條合成的. 光照到物體表面上時，有一部分光被物體反射，一部分光被吸收，如果物體是透明的，還有一部分光會透過它。 不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，反射什么顏色的光，就呈現(xiàn)什么顏色。透明物體的顏色是由它透過的色光決定的，通過什么顏色的光，就呈現(xiàn)什么顏色。 2、 看不見的光 （1）光譜：把光按紅,橙,黃,綠,藍(lán),靛,紫的順序排列起來，就是光譜 （2）紅外線：太陽光色散區(qū)域（光譜）中，紅光外側(cè)的不可見光叫做紅外線， 紅外線能使被照射的物體發(fā)熱（如太陽的熱就是以紅外線傳送到地球上 的），具有熱效應(yīng)所有物體都在不停的向外輻射紅外線。 （3）應(yīng)用：紅外探測器﹑紅外照相機﹑紅外夜視儀﹑追蹤導(dǎo)彈、遙控 (4)紫外線：太陽光色散區(qū)域中，紫光外側(cè)的不可見光叫做紫外線。紫外線能使 熒光物質(zhì)發(fā)光，另外還可以滅菌 。 (5)應(yīng)用：驗鈔機﹑紫外線殺菌。特點：促進(jìn)鈣質(zhì)吸收、殺死微生物、熒光物質(zhì) 發(fā)熒光。 (6) 霧燈用黃光的理由：不易被空氣散射，人眼對黃光敏感。 四、光的折射 1、定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般會發(fā)生變化；這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。 理解：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中，由于光在在兩種不同的物質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射。 注意：在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時也發(fā)生反射 2、光的折射定律：三線同面,法線居中,空氣中角大,光路可逆 ⑴折射光線，入射光線和法線在同一平面內(nèi)。 ⑵折射光線和入射光線分居與法線兩側(cè)。 ⑶ 光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角，屬于近法線折射。 光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角，屬于遠(yuǎn)法線折射。 光從空氣垂直射入（或其他介質(zhì)射出），折射角=入射角= 0 度。 3、應(yīng)用：從空氣看水中的物體，或從水中看空氣中的物體看到的是物體的虛像，看到的位置比實際位置 高 練習(xí)：☆池水看起來比實際的 淺 是因為光從 水中斜射向 空氣中時發(fā)生折射，折射角大于入射角。 ☆藍(lán)天白云在湖中形成倒影，水中魚兒在“云中”自由穿行。這里我們看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虛像 ，看到的魚兒是由是由光的折射而形成的 虛像 。 五、透鏡 1、 名詞 透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個表面是球面的一部分，且透鏡厚度遠(yuǎn)比其球面半徑小的多。 分類：凸透鏡：邊緣薄，中央厚 凹透鏡：邊緣厚，中央薄 主光軸：通過兩個球面球心的直線。 光心：（O）即薄透鏡的中心。性質(zhì)：通過光心的光線傳播方向不改變。 焦點（F）：凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這個點叫焦點。 虛焦點：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫虛焦點。 焦距（f）：焦點到凸透鏡光心的距離。 2、透鏡及對光線的作用 F F F F 名稱 又名 眼鏡 實物 形狀 光學(xué) 符號 性質(zhì) 凸透鏡 會聚透鏡 老花鏡 對光線有會聚作用 凹透鏡 發(fā)散透鏡 近視鏡 對光線有發(fā)散作用 3、填表： 六、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用 1、實驗：實驗時點燃蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使?fàn)T焰的像成在光屏中央。 若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點以內(nèi)；②燭焰在焦點上③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置。 2、實驗結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律） F分虛實,2f大小,實倒虛正, (一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小，像的移動方向與物體相同) 3、凸透鏡成像規(guī)律 物距u 像距v 成像性質(zhì) 物像位置 應(yīng)用 u→∞ v=f 縮小為一極小亮點 異側(cè) 測焦距f u>2f 2f>v>f 倒立、縮小的實像 異側(cè) 照相機 u=2f v=2f 倒立、等大的實像 異側(cè) 實像大小的分界點 2f>u>f v>2f 倒立、放大的實像 異側(cè) 投影儀、幻燈機 u=f v→∞ 不成像 / 成像虛實的分界點 u下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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