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光学知识网络图的构建(知识结构网络图)

本文目录一览:

关于光学(初中)物理

1、光源:能够发光的物体叫光源

2、光在均匀介质中是沿直线传播的

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

3、光速

光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快,

光在真空中的传播速度:C = 3×108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C

4、光直线传播的应用

可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等

5、光线

光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)

6、光的反射

光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射

7、光的反射定律

反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角

可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等”

理解:

(1) 由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头

(2) 发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中

(3) 反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度

8、两种反射现象

(1) 镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线

(2) 漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线

注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律

9、在光的反射中光路可逆

10、平面镜对光的作用

(1)成像 (2)改变光的传播方向

11、平面镜成像的特点

(1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等

理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形

12、实像与虚像的区别

实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。

13、平面镜的应用

(1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜

六、光的折射

1、光的折射

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射

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,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,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、光的折射规律

光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。

理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角

3、在光的折射中光路是可逆的

4、透镜及分类

透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。

分类:凸透镜:边缘薄,中央厚

凹透镜:边缘厚,中央薄

5、主光轴,光心、焦点、焦距

主光轴:通过两个球心的直线

光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)

焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示

虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,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:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。

每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。如图

6、透镜对光的作用

凸透镜:对光起会聚作用(如图)

凹透镜:对光起发散作用(如图)

7、凸透镜成像规律

物 距

(u) 成像

大小 像的

虚实 像物位置 像 距

( v ) 应 用

u 2f 缩小 实像 透镜两侧 f v 2f 照相机

u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f

f u 2f 放大 实像 透镜两侧 v 2f 幻灯机

u = f 不 成 像

u f 放大 虚像 透镜同侧 v u 放大镜

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;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小”

口决二:

三物距、三界限,成像随着物距变;

物远实像小而近,物近实像大而远。

如果物放焦点内,正立放大虚像现;

幻灯放像像好大,物处一焦二焦间;

相机缩你小不点,物处二倍焦距远。

口决三:

凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;

二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;

若是物放焦点内,像物同侧虚像大;

一条规律记在心,物近像远像变大。

8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。

9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。

生活实例 照相机 幻灯机 放大镜

即 凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大

初二物理光学知识体系

一、光的直线传播

1、光源:定义:能够发光的物体叫光源。

分类:自然光源,如 太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光,它不是光源。

2、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线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。

练习:☆为什么在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的?

答:光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中,部分光遇到雾发生漫反射,射入人眼,人能看到光的直线传播。

☆早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 高 ,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

4、应用及现象:

① 激光准直。

②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。

如图:在月球后

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实像,其像的形状与孔的形状无 关。

5、光速:

光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

二、光的反射

1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律:三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类:

⑴ 镜面反射:

定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件:反射面 平滑。

应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射

⑵ 漫反射:

定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。

条件:反射面凹凸不平。

应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于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面容;我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。

⑵有弊:黑板反光;城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。

☆把桌子放在教室中间,我们从各个方向能看到它原因是:光在桌子上发生了漫反射。

4、面镜:

⑴平面镜:

成像特点:等大,等距,垂直,虚像

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虚像。

成像原理:光的反射定理

作 用:成像、 改变光路

实像和虚像:实像:实际光线会聚点所成的像

虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像

⑵球面镜:

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、手电筒、汽车头灯

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虚像

应用:汽车后视镜

练习:☆在研究平面镜成像特点时,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:便于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,除了可以减小前进时受到的阻力外,从光学角度考虑这样做的好处是:使车内的物体的像成在司机视线上方,不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部:可以使车前障碍物在路面形成较长的影子,便于司机及早发现。

三、颜色及看不见的光

1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫.

色光的三原色:红,绿,蓝. 颜料的三原色:品红,黄,青

2、看不见的光:红外线, 紫外线

一、光的折射

1、定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。

2、光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆

⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。

⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。

⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。

光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,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:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置 高

练习:☆池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射,折射角大于入射角。

☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。

二、透镜

1、 名词:薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。

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。

焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。

2、 典型光路

名称 又名 眼镜 实物

形状 光学

符号 性质

凸透镜 会聚透镜 老化镜

对光线有会聚作用

凹透镜 发散透镜 近视镜

对光线有发散作用

3、填表:

三、凸透镜成像规律及其应用

1、实验:实验时点燃蜡烛,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,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有: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大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。

2、实验结论:(凸透镜成像规律)

F分虚实,2f大小,实倒虚正,

具体见下表:

物距 像的性质 像距 应用

倒、正 放、缩 虚、实

u2f 倒立 缩小 实像 fv2f 照相机

fu2f 倒立 放大 实像 v2f 幻灯机

uf 正立 放大 虚象 |v|u 放大镜

3、对规律的进一步认识:

⑴u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。

⑵u=2f是像放大和缩小的分界点

⑶当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

⑷成实像时:

⑸成虚像时:

四、眼睛和眼镜

1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。

2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.

五、显微镜和望远镜

1、显微镜: 显微镜镜筒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,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目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,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。

怎样提高物理成绩?

掌握好物理学习攻略,可以在考场中取得更好的成绩。

(一)、正确的学习态度是前提 “头脑不是一个要被填满的容器,而是一把需要被点燃的火把。”在学习中,由于传统教学模式的影响,使得不少学生在学习上都依赖老师:课前等老师来,课上等老师讲,课后等老师布置作业,这是不正确的学习态度。我们倡导的素质教育的一个显著的特点就是受教育者能主动的学习,主动的发展,充分体现学生的主体地位和教师的主导作用。因此,作为学生正确的学习态度应当是积极主动地参与知识的获取过程。心理学研究表明:我们会掌握阅读内容的10%,听到内容的15%,而亲身经历内容却能掌握80%。从这里可以看出,在学习上,我们永远不能等,我们要亲身经历学习过程,动手动脑,以积极的态度投入学习。

(二)、准确地理解并掌握基本概念和基本规律是基础 学习物理重在理解,在学习过程中,我们要重视对物理现象的观察和分析使物理概念和规律具有深刻“物”的基础。要重视得出物理概念和物理规律的过程,或推导出新的物理概念、定理和结论的过程,只有把道理弄明白,学会追根朔源,才能真正的理解。不注意道“理”,只是死记硬背几个结论,是学不好物理的。不能以看大量的例题和做大量的习题来代替基本概念和基本规律的学习。把做题作为学习物理的核心内容,会使我们仅局限于所求解的习题范围去形成基本概念和理解基本概念的含义,使掌握的物理量非常片面,支离破碎,以至很难运用自己的头脑中的知识去解已做过的习题以外的物理问题。在我们对基本现象、基本概念、基本规律以有充分理解、复习的基础上,做一定量的习题是必要的,但并不是越多越好。有不少同学以为自己独立处理问题的能力差的原因是题目做的太少。于是就花大量的时间去做题。解一道题,记住一种解法。这些学生脑子里虽有很多解难题和复杂问题的方法,但一旦遇到自己没见过的“生题”,脑子里记住的各种题型的解法与不熟悉的物理情景对不上号,仍毫无办法,于是更加以为自己做过的题型还不够多。其实,这些学生可能根本没有找到自己独立处理问题的能力差的症结所在。如果我们对一些基本问题和一些比较简单的习题都是自己经过仔细分析后独立完成的,并且对求解过程的依据,每一步涉及到的基本概念和基本规律都有深刻的理解,那么他就具备了独立解决问题的基础,在经过解一定量复杂问题的锻炼,一般就具有较强的独立处理问题的素质,再碰到“生题”时,能很快的抓住问题的切入点,“生题”也就不“生”了。

(三)、学好解决物理问题的一般思路和科学的方法是关键 大数学家笛卡儿曾指出:“最有价值的知识是方法的知识”。学习物理也重在学习思路和方法,学好了解决问题的思路和方法,我们便能举一反三,触类旁通,真正的提高解题的能力。从这个意义上讲掌握一种解题的思路和科学的方法比会解若干个具体的物理问题更为重要。在物理中,各个板块都有其解题的一般思路。 如在讲应用牛顿运动定律解决实际问题时常用分析思路: 有了解题的一般思路,我们在分析问题时就不至于陷入理不清头绪,束手无策。物理的解题同样也遵循一定的科学方法,常用的科学方法有:理想模型法、等效法、微元法、守恒法等。如在讲“功和能”的三种关系时:①动能定理: (合外力的功是物体动能变化的量度)②重力做功: (重力做功是重力势能和其它形式能量的相互转化)③重力以外的力做功: (机械能和其它形式能的转化)。都是运用了守恒法。可见,如果懂得会用这些科学的方法,那么解题的思维过程就能有一定的方向,就会纳入一定的轨道,从而能较快地找到解决问题的途径。

(四)、要养成以下良好的解题习惯必不可少

1、弄清完整的物理过程建立清晰的物理情景是分析问题的“灵魂”。因此做题前首先要弄清完整的物理过程,.倘若物理过程不清楚也就无法建立清晰的物理情景,我们更找不到解决问题的正确途径,如果我们通过审题,弄清了完整的物理过程,建立了清晰的物理情景,便会找到问题的入口。因此在做题之时,我们必须做到:过程不清不动笔。分析物理过程,首先,通过审题,弄清物理过程并找到各细节之间的联系;其次,要抓住本质剔除次要因素;第三,要注意捕捉关键句,挖掘隐含条件,对关键句可用笔作标记,注明隐含条件。

2、 分析问题做图必不可少,作图是分析问题的“巧手”。物理图象突出的特征是物理知识中不可缺少的一部分,它是化抽象为具体的巧手,平时常有这种情况:有些学生他们听老师讲物理思路基本上能跟上,但自己独立做作业时,往往无从下手。仔细分析和了解他们的学习情况后发现,他们听课时,忽视老师讲解的思路,喜欢记录解题步骤。不记老师的分析过程图,受力分析图等物理草图。因而解题时也就没有作图的习惯,当然这些学生遇到解题困难时,老师只要给他们画出物理情景图,思路大多豁然开朗,由此可见,作图能与知识产生共振,从而提高思维的敏捷性和流畅行。

3、坚持题后总结。当我们完成一道题后尤其是由在老师或同学的帮助下完成时,我们要把握”领会方法的最佳时机”。想一想:这道题的关键在哪里?重要的困难是什么?什么地方可以完成的更好一些?我为什么没有觉察到这一点?要看出这一点我必须具备哪些知识?应该从什么角度去考虑?这里有没有学习的诀窍可供下次遇到类似的问题用?良好的题感正是通过总结培养出来的,相反仅热忠于解题,就题论题结果就会食而不化,事倍功半。考试时许多题目似曾相识但有百思不知其解,由此可见,平时解题时,不能仅重视解题的数量和结果,更应重视题后深思多想。

(五)、要养成“问”的习惯尤为重要 俗话说“勤能补拙”,“问”也能补拙。会帮助我们了解掌握知识深层的东西,使我们的思路更 宽广,更敏捷。可我们多数同学,遇到问题时,或许是“怕”老师,是“顾忌”面子,不愿意吃苦头或许是其它问题。这些心里障碍,使得一些同学,每节课都可能留有“剩饭”,或在多数题中都留有疑点,从而使得前后知识不能穿插系统起来,慢慢的也就失去兴趣,以至最后放弃。另外学习中也避讳“闭门造车”。有时不仅“车”没有造出反而会误入歧途。只有通过“问”才能最大限度的“暴露”我们学习中可能存在的问题,通过“问”我们不仅能使问题得到解决,从而也能学到一些思考方法和经验,因此我们在学习上一定要坚持“问”,同时还要 养成“今日事今日毕”的学习作风,一旦我们学进去就会享受到成功的乐趣。 总之,我们在学习中,要正确摆正学习态度,吸取一些好的学习方法,会使我们少走弯路,提高学习效率,提高解题能力。从而也是减轻课业负担和培养可持续发展能力的明智之举。

初中物理光学所有的概念

光现象知识归纳

1. 光源:自身能够发光的物体叫光源。

2.光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)

3.太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。

4.光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。

5.不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 。

1. 光的直线传播:光在均匀介质中是沿直线传播。

2.光在真空中传播速度最大,是3×108米/秒,而在空气中传播速度也认为是3×108米/秒。

3.我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。

4.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)

5.漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。

6.平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。

7.平面镜应用:(1)成像;(2)改变光路。

8.平面镜在生活中使用不当会造成光污染。

球面镜包括凸面镜(凸镜)和凹面镜(凹镜),它们都能成像。具体应用有:车辆的后视镜、商场中的反光镜是凸面镜;手电筒的反光罩、太阳灶、医术戴在眼睛上的反光镜是凹面镜。

第四章 光的折射知识归纳

光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。

光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)

凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。

凸透镜成像:

(1)物体在二倍焦距以外(u2f),成倒立、缩小的实像(像距:fv2f),如照相机;

(2)物体在焦距和二倍焦距之间(fu2f),成倒立、放大的实像(像距:v2f)。如幻灯机。

(3)物体在焦距之内(uf),成正立、放大的虚像。

光路图:

6.作光路图注意事项:

(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。

7.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。

8.近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。

9.望远镜能使远处的物体在近处成像,其中伽利略望远镜目镜是凹透镜,物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜(物镜焦距长,目镜焦距短)。

10.显微镜的目镜物镜也都是凸透镜(物镜焦距短,目镜焦距长)。

打点部分为主要概念

初中物理 8年级上册 第四章光学的知识要点

第四章 多彩的光

第一节 光的传播

在大自然中,有很多与光有关的现象。比如:早晨或傍晚天空中的霞光万道,雨过天晴天空中的彩虹,阳光下我们的影子,密林中斑斑点点的阳光,似梦似幻的海市蜃楼,黑夜中五光十色的灯光等等,本章内容是初中物理的重点和难点之一。通过学习,我们要掌握:

光在同种均匀介质中沿直线传播及其应用

光的反射现象,规律及光路图的作法

光的折射现象,规律及应用

凸透镜成像规律及应用

要有光,必须有光源,光源就是能够发光的物体,像太阳、萤火虫、电灯、火把等。

通过实验,我们得到:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。光的传播速度是3.0×10^8m/s。相当于每秒能绕地球赤道七圈半,光在真空中的传播速度最大,在空气中略小,在水中是真空中的3/4,在玻璃中是真空中的2/3.

在物理学中,我们用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向,称其为光线,许多光线在一起,称为光束。

小孔成像:u增大,v减小,像减小,亮度增大,是倒立实像。

第二节 光的反射

我们平常照镜子,湖面上岸边树木的倒影,这些现象就是光的反射。 

当光射到物体表面,被物体表面反射回去的现象叫光的反射。

投射到物体表面的光叫入射光线。(AO)

从物体表面返回的光叫反射光线。(OB)

入射光线在反射面(界面)上的投射点叫入射点。(O点)

过入射点与界面垂直的直线叫法线(为了作图方便而作)。(ON)

入射光线与法线的夹角叫入射角。 角

反射光线与法线的夹角叫反射角。 角 γ

通过实验,可以得到光的反射定律:

发生光的反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。

发生在光滑表面的反射,叫镜面反射。平行光经镜面发射后,仍然是平行光。

发生在比较粗糙的表面上的反射,叫漫反射。平行光发生漫反射后不再是平行光,而是向各个方向散射。正因为有漫反射存在,我们才能从不同的角度看到不发光的物体。

无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。

平面镜成像的特点:

所成的像是虚像,它有大小,在确定的位置。

像与物的等大,与平面镜的大小无关,与物距无关。

相距等于物距。

像与物关于平面镜对称。

物理学中,把能在光屏上呈现的像叫实像,即由实际光线会聚所得的像,不能在光屏上呈现的像叫虚像,即不是由实际光线会聚,而是光线的反向延长线会聚所得的像。

例题1:如图所示,用自动针孔照相机观察烛焰,有以下四句话,说法正确的是(A )

(1)薄膜上出现烛焰的像是倒立的;

(2)薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的;

(3)保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;

(4)保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒(相当于v减小),烛焰的像更明亮。

A.(1)(2)(3)(4)  B.(1)(3)(4) C.(1)(2) D.(3)(4)

例题2:如图,MN是平面镜,A为发光点,B为反射光线上的一点,试画出反射光线和入射光线

解:

例题3:、要使与地面夹角为60°的太阳光竖直射入井底,如图所示,平面镜应与水平地面的夹角为(B ) 潜望镜光路图

A.15° B.75° C.45°  D.90°

解析:如图,当入射光与地面成60°,反射光竖直射入井底,则入射光与发射光的夹角为60+90=150°。则入射角为75°,所以选B

例4:一根长1.2m的木棍,竖直立在水平地面上,影子的长是50cm,与此同时,一根直立旗杆的影子长8m,则这旗杆的高是多少?

解:此题可用比例关于计算,把太阳光当作平行光源,物与影将有以下比例关系:

1.2:0.5=h:8 ∴h=19.2m

平面镜的应用:1)改变光路(潜望镜)2)成像(镜子)

凸面镜:对光有发散作用,可扩大视野,有一个虚焦点,如:汽车后视镜;

凹凸镜:对光有会聚作用,可聚集光线,有一个实焦点,如:探照灯灯罩。

第三节 光的折射

我们洗脸时,会发生盆里的水比实际的浅,当把筷子放到盛有汤的碗里,筷子好像被折弯了。这些现象都属于光的折射。

当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折的现象叫光的折射。

折射光线与法线的夹角叫折射角。

光的折射与光的反射类似,同样有折射定律。

光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射角随入射角的改变而改变:当入射角增大,折射角也增大;当入射角减小,反射角也减小。 例题1图

当光线从光密物质(如:玻璃)进入光疏物质(如:空气)时,折射角大于入射角;当光线从光疏物质进入光密物质时,折射角小于入射角。

当光线垂直与界面入射时,折射角等于入射角,等于0°。在光的折射中,光路是可逆的。

例1:作出人眼看水中A点得光路图

如图,A’是A的虚像,因光线从水进入空气,折射角大于入射角,A’在A上方。

第一节 光的色散

雨过天晴,天空中出现七彩虹,太阳光经过三棱镜后会分解为七色光。

白光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光的现象叫光的色散。光的色散是由光的折射引起的。

发生光的色散是由于七种单色光通过三棱镜后的偏折程度不同而形成的,其中:红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。

通过实验,人们发现用红、绿、蓝三种颜色的光适当混合就能得到其他颜色的光,而红、绿、蓝三种色光是无法用其他色光混合而成的,因此将红、绿、蓝三种色光称为光的三基色。

同样,颜料中的红、黄、蓝三种颜色称为颜料的三原色。

三基色混合 三原色混合

通过对光的色散的学习,我们要知道:透明物体的颜色由它通过的光色决定;不透明物体的颜色由它反射的色光决定。例如:透过红光的玻璃,只能看到红色的光,其它色光都被它吸收了;黑色的物体因为他不反射任何色光(只吸收),所以它是黑色。

第二节 科学探究:凸透镜成像

凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,平行光通过凸透镜后,会聚于一点,所以也叫会聚透镜。

凹透镜:中间薄边缘厚德透镜,平行光通过凹透镜后,会发散开去,所以也叫发散透镜。

主光轴:最简单的透镜两个表面都是球面的一部分通过两个球心的直线叫做透镜的主光轴。

光心:透镜的中心叫光心。

焦点:平行于主光轴的光线经凸透镜会聚到主光轴上的一点,叫焦点,用F表示。是一个实焦点。两侧各一个。平行于主光轴的光线经凹透镜发散后,光线的反向延长线也会交于主光轴上的一点,叫凹透镜的焦点,是一个虚焦点,两侧各一个。

焦距:焦点到光心的距离,用f表示。

物距:物体到光心的距离,用u表示。

像距:像到光心的距离,用v表示。

在知道了以上这些相关的概念后,我们来研究凸透镜的成像规律及其应用。

在作光路图时,我们要记住几条特殊光线经过透镜后的变化。

1、 凸透镜:1)平行于主轴的光线过透镜后过焦点。

2)过焦点的光线过透镜后平行于主轴。

3)过光心的光线过透镜后不改变方向。

2、凹透镜:1)平行于主轴的光线过透镜后发散,其反向延长线过焦点。

2)斜射入透镜,其延长线过焦点的光线,过透镜后,平行于主轴。

3)过光心的光线过透镜后,不改变方向。

3、凸透镜成像规律:

以2f放大与缩小;以f分像的虚实,随u减小,v增大。1/u + 1/v=1/f。

1)u2f, 倒缩实,fv2f,照相机,uv

2)u=2f, 倒等实,v=2f, 侧焦距,u=v

3)fu2f,倒放实,v2f, 投影仪,uv

4)u=f, 不成像,——, 作平行光源

5)0uf, 正放虚,——, 放大镜

例1:一个物体放于凸透镜前18cm处,在凸透镜另一侧20cm处成一个清晰的像,求此凸透镜的焦距范围?

解析:1)物像异侧时城市像。

2)当u2f时,fv2f,且uv;当fu2f时,v2f,且vu。

由题意知:vu。∴此像为倒立放大实像。这时,fu2f,v2f,即:f182f,20f,解得:9cmf10cm,

所以此凸透镜的焦距在9~10cm之间。

第三节 眼睛与视力矫正

眼睛由角膜、瞳孔、晶状体、视网膜、视神经等组成(P71图)。来自物体的光线通过瞳孔,经晶状体(相当于一个凸透镜,其厚度可由睫状肌控制调节,即焦距在一定范围内可调)成像于视网膜,再经视神经系统传到大脑,经大脑处理,我们就看到物体了。

当晶状体发生病变而变厚时(相当于焦距变小),像成于视网膜前,就形成近视。要用凹透镜矫正。

当晶状体发生病变而变薄时(相当于焦距变大),像成于视网膜后,就形成远视。要用凸透镜矫正。

在距眼25cm处的物体在视网膜上所成的像最清楚,因此把25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离。

眼镜的规格通常用度表示,其数值等于焦距倒数的100倍,即:D=1/f×100,焦距的单位是米。

一般近视镜(凹透镜)的度数为“-”;老花镜(凸透镜)的度数为“+”;但通常也只标出数值,不标出“+、-”。

预防近视应做到:

1) 不长时间连续用眼。

2) 不在强光或较弱的光线下看书。

3) 不在摇晃的环境中看书。

4) 讲究卫生,勤洗、勤晒毛巾。

5) 认真做眼保健操。

第四节 神奇的眼睛

利用凸透镜成像原理,可由制造出许多光学仪器,随着科技的发展,人们又根据其他物理学原理制成了更精密的仪器,从而拓展了肉眼的功能。

1、 放大镜:利用uf成放大的虚像的原理。

2、 显微镜:

① 光学显微镜:可以把物体放大到1600倍。其目镜和物镜都是凸透镜,分辨率最小可达0.2μm。物镜焦距段,目镜焦距长。

② 电子显微镜:利用电子透镜聚焦电子束,形成放大倍数可达50万倍,分辨率达0.3nm的物体图像。

③ 隧道显微镜:利用量子理论中的隧道效应(在势垒(势能比附近的势能都高的空间区域)一边平动的粒子,当动能小于势垒高度是,仍有一定概率穿过势垒的现象)制造;分辨率达0.1nm,可以观察到金属原子。为纳米技术提供了显微技术。

3、 望远镜:

物镜使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,再通过目镜放大,从而得到被“拉近”且放大的像。

为了扩大视角,会聚更多的光线,望远镜的物镜直径比较大,尤其是天文望远镜(哈勃望远镜)。

射电望远镜是利用来自天体的射电波来观测和研究天体的设备。它包括:收集射电波的天线、放大射电信号的高灵敏度接收机、信息记录、处理和显示系统等。

4、 照相机和投影仪:

照相机可以为我们留下美好的瞬间;投影仪可以把幻灯片投放到大屏幕上,让人们观赏。它们都离不开透镜,其原理在凸透镜成像规律中已经讲过,请同学们回忆一下。

光学知识

我是搞光学测量的机器的。

给你介绍个光学传感器吧。

比如光的折射。当白光通过传感器透镜的时候,不同光谱的光会聚焦到不同位置的焦点。当样品处于传感器焦距范围的时候,总有一种光的焦点位置正好位于样品的表面,这种光反射到接收器的光强会相对于其他光强度大很多。这样就可以判断样品每个点的相对高度。从而绘制样品表面的3D图。

有什么不懂的地方继续问我。

对了,这种传感器叫做chromatic white light sensor。

  • 评论列表:
  •  柔侣矫纵
     发布于 2022-10-14 12:50:36  回复该评论
  • 斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于

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