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天英教育初中物理光学知识点第1页光现象一、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：能够发光的物体叫做光源。光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。例如，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：光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。光沿直线传播的现象：小孔成像（其光路图见图2-1）、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。光沿直线传播的应用：①射击、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，13在2的位置看到日偏食，2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。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.显示光路的方法：①让光线通过烟雾。②让光线通过加牛奶的水。③让光线沿着某一物体的表面射出。6.光速：(1)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。天英教育初中物理光学知识点第2页(2)光年是长度的单位，1光年表示光在1年时间所走的路程，1光年=9.46×1012km。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。我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。3.光的反射定律：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、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（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叫做法线；入射光线与法线的夹角i叫做入射角；反射光线与法线的夹角r叫做反射角。光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。4.反射：凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。镜面反射：光滑镜面的反射叫做镜面反射。这两种反射都遵循光的反射定律。5.如果想在平面镜内看到全身像，镜子高度至少为身高的一半。6.画反射光线或入射光线完成光路图的方法：画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。当绘制完成的时候，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（如果给出角度，还要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志。已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。最后将其他元素补全。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。然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。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。天英教育初中物理光学知识点第3页4、面镜平面镜成像特点：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。凹面镜性质：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。凸面镜性质：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.光的色散：太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象。色光的三原色：红、绿、蓝；颜料的三原色是：红、黄、蓝。光照到物体表面上时，有一部分光被物体反射，一部分光被吸收，如果物体是透明的，还有一部分光会透过它。天英教育初中物理光学知识点第4页不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。2、看不见的光:红外线：太阳光色散区域中，红光外侧的不可见光叫做红外线。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地球上的），具有热效应所有物体都在不停的向外辐射红外线。应用：红外探测器﹑红外照相机﹑红外夜视仪﹑追踪导弹紫外线：太阳光色散区域中，紫光外侧的不可见光叫做紫外线。紫外线能使荧光物质发光，另外还可以灭菌。应用：验钞机﹑紫外线杀菌。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形成虚像，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像天英教育初中物理光学知识点第5页天英教育初中物理光学知识点第6页七、眼睛和眼镜1、成像原理: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。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。3、近视及远视的矫正:近视眼：成像于视网膜之前，看不清远处的景物，用凹透镜矫正。远视眼：成像于视网膜之后，看不清近处的景物，用凸透镜矫正。八、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:由两组透镜组成的。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。望远镜能使远处的物体在近处成像。伽利略望远镜：目镜为凹透镜，物镜为凸透镜。开普勒望远镜：目镜物镜都是凸透镜，但是目镜的焦距较小（物镜焦距长，目镜焦距短）。