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初二物理光学

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      初二物理光学

  一、光的传播

  光源:能发光的物体叫光源。自然光源:太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。人造光源:火把、电灯、蜡烛等。光的传播:在均匀介质中沿直线传播。(影子、日食、小孔成像等)光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=2.99792×108m/s,计算中取C=3×108m/s。(水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3)光年:(距离单位)光在1年内传播的距离。1光年=9.4608×1012km/s。

  二、光的反射

  光的反射:光射到介质的表面,被反射回原介质的现象。任何物体的表面都辉发生反射。光的反射定律:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;反射光线、入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。在光的反射现象中,光路是可逆的。两种反射:1、镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行,其他方向没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜)2、漫反射:由于物体的表面凸凹不平,凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。(我们能从不同角度看到本身不发光的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射)注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律。三、平面镜成像平面镜对光线的作用:(1)成像(2)改变光的传播方向。(对光线既不会聚也不发散,只改变光线的传播方向)平面镜成像的特点:(1)成的像是正立的虚像(2)像和物的大小相等(3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形实像与虚像的区别(包括透镜)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,都是倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收,都是正立的平面镜的应用:(1)水中的倒影(2)平面镜成像(3)潜望镜○球面镜:1、凸面镜:对光线起发散作用。(应用:机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜)

  2、凹面镜:对光线起会聚作用,平行光射向凹面镜会会聚于焦点;焦点发出的光平行射出。(应用:太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜)

  四、光的折射

  光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,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,同时也发生反射光的折射规律: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。光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角(折射光线向法线偏折);光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角;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。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,折射角大于入射角在光的折射中光路是可逆的现象:折射使池水“变浅”、筷子“弯折”、水中人看岸上树“变高”。

  五、光的色散

  色散:牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。(雨后彩虹是光的色散现象)色光的三原色:红、绿、蓝。(三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光)物体的颜色:1、透明物体的颜色是由通过的色光决定,通过什么色光,呈现什么颜色。2、不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的,反射什么颜色的光,呈现什么颜色。六、看不见的光光谱:把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是光谱。红外线:在光谱上红光以外的部分,也有能量辐射,不过人眼看不到,这样的辐射叫红外线

  红外线的应用:加热、拍红外线照片诊病、夜视仪、遥控。紫外线:在光谱的紫端以外,也有看不见的光,叫紫外线。紫外线的特点及应用:促进钙质吸收、杀死微生物(紫外线灯杀菌)、荧光物质发荧光。雾灯用黄光的理由:不易被空气散射、人眼对黄光敏感。

  透镜及其应用

  一、透镜透镜: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,对光起折射作用的光学元件。分类:1、凸透镜:边缘薄,中央厚。2、凹透镜:边缘厚,中央薄。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。透镜对光的作用:凸透镜:对光起会聚作用。凹透镜:对光起发散作用。二、生活中的透镜照相机:镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。投影仪:镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方向,使屏幕上成倒立、放大的实像。放大镜:成正立、放大的虚像。三、探究凸透镜成像规律实验:从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。1、调整它们的位置,使三者在同一直线(光具座不用);2、调整它们,使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。

  凸透镜成像规律口决记忆法口决一:“一焦(点)分虚实,二焦(距)分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物远像变小”。口决二: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。注1:为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。注2: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。

  四、眼睛和眼镜眼睛:眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把信号传输给大脑。看远处物体时,睫状肌放松,晶状体比较薄(焦距长,偏折弱)。看近处物体时,睫状肌收缩,晶状体比较厚(焦距短,偏折强)。近视的表现:能看清近处的物体,看不清远处的物体。近视的原因:晶状体太厚,折光能力太强,或眼球前后方向太长,致使远处物体的像成在视网膜前。近视的矫治:佩戴凹透镜。远视的表现:能看清远处的物体,看不清近处的物体。远视的原因:晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后方向太短,致使远处物体的像成在视网膜后。远视的矫治:佩戴凸透镜。(眼镜的度数):100×焦距的倒数。五、显微镜和望远镜显微镜:物镜焦距较短,物体通过它成倒立、放大的实像(像投影仪的镜头);目镜焦距较长,物镜成的像经过它成放大的虚像(像放大镜)。望远镜:(开普勒望远镜)物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大。注:伽利略望远镜目镜为凹透镜,天文望远镜常用凹面镜作物镜。视角:物体的边缘跟眼睛所夹的角。视角越大,成的像越大。

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