光现象知识点(详细)

基础知识

（一）光的直线传播

光源：能发自身发光的物体叫光源。

自然光源：太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼、水母等。

人造光源：火把、电灯、蜡烛等。

月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。

光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播；

    1、光的直线传播规律是有条件的，即只有在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的。当介质不是同一种，或即使是同种介质，但分布不均匀，光在其中传播也有可能发生弯折现象。

    2、光在不同介质中传播的速度不同。因此，在讲光的传播速度时，一定要指明是在哪种介质中，不指明何种介质，去讲光的传播速度是毫无意义的。光在真空中传播得最快，速度为3×105km/s.

光的直线传播的应用：

   （1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的圆形光斑是太阳的像）。

①小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。

②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关。

发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光凭靠近小孔，实像减小； 光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增大。

  （2）为了取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；

  （3）视线：坐井观天、一叶障目；

  （4）影的形成：影子；日食、月食

影子的形成：光在同种均匀介质中沿直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域（光照不到的区域）

   5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105 km/s（水中光速约为真空的3/4，玻璃中光速约为真空的2/3）

   6、光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；

    声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播；

光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。

光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。

（二）光的反射

1、光的反射现象：

光在同一种均匀介质中沿直线传播，在遇到障碍物时，光在障碍物的表面发生反射，改变传播方向。一般说来，各种物体的表面都能反射光，我们能够看到本身不发光的物体，就是因为它们反射的光进入了我们的眼睛。

2、反射定律：光在反射时遵守一定的规律

（1）规律内容

　　　　①反射光线OB、入射光线AO、法线ON在同一平面上；

　　　　②反射光线与入射光线分居法线的两侧；                   

　　　　③反射角γ（即∠BON）等于入射角i（即∠AON）.

  在光的反射现象中，光路是可逆的。

（2）注意理解

　①要注意抓住一面一点两角三线，即镜面、入射点、反射角、入射角、法线、入射光线、反射光线。

　②反射时光路是可逆的。在上面的光路图中，若入射光线沿BO方向入射，则反射光线一定沿OA方向射出。

3、镜面反射与漫反射

（1）镜面反射：平行光线射到平面镜或其他平滑的表面上时，反射光线也是平行的。（如图甲）

（2）漫反射：平行光线射到凹凸不平的粗糙表面上时，反射光线并不平行，而是向着各个不同的方向（如图乙）。

镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守反射定律：

不同点是：反射面不同（一光滑，一粗糙）镜面反射的反射光只射向一个方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；

利用镜面反射可以改变光行进的方向；利用漫反射可以使人从不同方向都能看到物体。例如电影屏幕用粗糙不平的白布做成，就是利用其发生漫反射而使坐在电影院各个方位的人都能观看电影；下雨天向光走走暗处，背光走要走亮处，因为积水发生镜面反射，地面发生漫反射；黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处，黑板上“反光”是发生了镜面反射，光污染也是镜面反射。

（3）平面镜

探究平面镜成像实验

1．将玻璃板和桌面垂直放置（若不垂直，蜡烛的像没有成在桌面上，会造成放到B位置的蜡烛和A蜡烛成的像无法重合）

2．将点燃的蜡烛放在竖直放置的玻璃板前（A），观察蜡烛成的像（B）（正立、等大、虚像）

3．将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像（无像，因为成的是虚像）

4．将另一支完全一样的蜡烛点燃放到像的位置，观察像与蜡烛的大小关系（大小相等）

5．用直尺测量出蜡烛和像到玻璃板的距离（距离相等）

6、改变蜡烛A的位置再重做2次（多次实验，排除实验的偶然性）

注：（1）实验中直尺的作用是便于比较像与物到镜面距离的关系；

（2）实验中用两段相同的蜡烛是为了比较物与像大小的关系；

（3）实验时选用玻璃板而不选用平面镜。目的是便于确定像的位置，比较像与物的大小关系。

平面镜成像特点

（1）成正立虚像；（2）像与物等大；（3）像和物体关于镜面对称（轴对称图形）

（4）像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；（5）像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体远离或靠近镜面像的大小不变，但像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。

理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形，遵循光的反射定律。

                                        平面镜成像光路图（1）      对称法画物体AB在平面镜中的像（2）          （3）

平面镜的作用：1、成像；2、改变光的传播路线。

平面镜应用实例：（1）水中的倒影（反射成的虚像）（2）平面镜成像（穿衣镜）（3）潜望镜（两个平面镜）

☆右图（3）中A点为入射光线上一点，B点为反射光线上一点，画出经过A点的入射光线和B点的反射光线。

¡î 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。

（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。

我们常见的“插入水中的筷子变弯折了”、“池底变浅”、“早晨和傍晚看到的红太阳”、“海市蜃楼”等现象都是由光的折射形成的。而“对镜梳妆”、“水中倒影”等都是光的反射现象。

   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，折射时光的传播速度大的介质中的角大（记）

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”。

¡î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。

¡î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 

（五）光的色散

光的颜色：太阳光可以分解成赤橙黄绿蓝靛紫七种颜色的光。白光是由各种色光混合而成。彩虹即是太阳光被空中的小水滴色散而成。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）电视机显像管

颜料的三原色：品红、黄、青

三原色色光混合后为白色，三原色颜料混合后为黑色

物体的颜色：透明物体的颜色是由通过它的色光决定的，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。透明物体只透过与它相同颜色的光，它的颜色与透过的色光颜色相同；不透明物体只反射颜色与它相同的光，反射什么光就成什么颜色。

白色物体反射各种色光，黑色物体吸收各种色光，完全不反射光。

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。