光学 知识点

第四章光彩的光知识总结光的传播光源能够发光的物体光在同种均匀介质中沿直线传播如果不同种介质分两种情况讨论第一如果光直射那么光还是沿直线传播如果是斜射那么光的传播满足光的折射定律传播方向发生偏折光线物理学中用一根带箭头的直线表示光的传播路径和方向并将这条带箭头的直线称为光线注从定义中可以看出光线实际上是用来表示光的并不是光本身作图是要带箭头光的传播速度真空中光速为水中是真空中的玻璃中是真空中的日食和月食发生日食是月亮的影子落到地球上发生月食是地球的影子落到月亮上小孔成像注意是成的是物的像而不是孔的形状光的反射光的反射定律光反射时反射光线入射光线与法线在同一平面内反射光线和入射光线分别位于法线的两侧反射角等于入射角镜面反射与漫反射反射分镜面反射和漫反射两种情况当平行光射到光滑的反射面时反射光线会沿同一方向平行射出这就是镜面反射比如黑板反光而发生漫反射时因其反射面是凹凸不平的所以当平行光射到这种粗糙表面时其反射光线会朝向各个方向射出看似很乱但是每条光线仍然要遵循光的反射定律所以漫反射不是乱反射平面镜成像特点所成像为虚像像与物大小相等像到平面镜的距离和物到平面镜距离相等像与物关于平面镜对称光的折射定义光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折的现象这里面要注意是斜射入如果直射传播方向不变此时入射角是光的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于法线的两侧入射角增大折射角也增大入射角减小折射角也减小四光的色散光的色散原理是光的折射有三种色光将这三种色光适当混合能产生其它任何色光这三种色光是如果一个物体能反射所有色光则该物体呈白色如果一个物体能吸收所有色光则该物体呈黑色如果一个物体能通过所有色光则该物体是无色透明的不透明物体的颜色是由它的反射光决定的如当白光照射到红苹果上是苹果只能反射红光其他色光都被吸收当绿色光照到红苹果上时绿色光全部被吸收所以呈现黑色凸透镜成像规律一凸透镜分类平凸双凸凹凸定义中间较厚边缘薄的透镜叫凸透镜特点平行光通过凸透镜后将会聚于一点所以凸透镜对光具有会聚作用又称会聚透镜中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜凹透镜对光有发散作用所以又叫做发散透镜注如何区分凸透镜和凹透镜用手摸透镜中间较厚边缘薄的透镜是凸透镜反之为凹透镜让一束平行光通过透镜后能在光屏上会聚一点的为凸透镜反之为凹透镜用透镜看报纸如果字放大则说明是凸透镜字变小为凹透镜二凸透镜成像规律的几个基本概念主光轴光心焦点平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点称为焦点用表示英文为焦距焦点到光心的距离用表示英文为注如何测凸透镜的焦距利用太阳光让凸透镜正对太阳光在凸透镜的另一侧找到一个最亮最小的点这一点就是焦点用刻度尺量出焦点到光心的距离就是焦距利用凸透镜成像的特点依次把蜡烛凸透镜光屏放在同一高度移动蜡烛和光屏直到在光屏上得到清晰倒立等大的实像再量出光屏到光心的距离除以就得到凸透镜的焦距三凸透镜成像规律两个分界点和为像的正倒和虚实的分界点为像的大小的分界点凸透镜的成像规律和应用列表物距像距像的性质应用等大倒立实像各种规律成像的光路图如下和像的大小关系当时像当时像四实像虚像实像由实际光线直射光线折射光线会聚而成的能用光屏承接也可用眼睛看到实像都是倒立的如小孔成像投影仪和照相机成的像虚像由实际光线反射光线折射光线的反向延长线会聚形成的成虚像的位置并不存在实际光线因此虚像不能用光屏承接而只能用眼睛观察虚像都是正立的并且像与物的左右相反如用放大镜看到的物体的像平面镜和球面镜里所成的像五作图三条特殊的光线过光心的光线过焦点的光线平行于主光轴的光线六实验做实验时必须调整烛焰凸透镜光屏是三者的中心在同一高度目的是使烛焰的像成在光屏的中间眼睛眼睛的构造主要包括角膜瞳孔晶状体和视网膜人眼可以简化为一个凸透镜和一个屏幕眼睛中的晶状体相当于凸透镜视网膜相当于光屏从物体射入人眼的光线经凸透镜折射后在视网膜上成倒立缩小的实像再经过神经系统传给大脑我们就看到了物体近视眼只能看清近处的物体产生近视眼的原因是晶状体太厚折光能力太强因此来自远处某点的光会聚在视网膜前到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑近视眼应该佩戴凹透镜的镜片的眼镜远视眼看不清远处的物体是因为眼睛将物体的像成在了视网膜后这是因为老年人晶状体太薄折光能力弱因此来自近处的物体光还没会聚成像就到达了视网膜远视眼应该佩戴凸透镜的镜片的眼镜神奇的眼睛神奇的眼睛指的是利用凸透镜成像性质制成的光学仪器如放大镜显微镜望远镜照相机幻灯机投影仪放大镜就是凸透镜应用了凸透镜成像性质中时成正立放大的虚像照相机是利用了凸透镜成像规律中的情况来自物体的光线经过照相机镜头后会聚在胶卷上形成一个倒立缩小的实像显微镜的两端各有一个透镜每一组透镜相当于一个凸透镜对着眼睛的叫目镜对着物体的叫物镜目镜的作用相当与一个放大镜用目镜来观察载物台上的物体时看到的是物体正立放大的虚像因此物镜成像应在目镜的焦点以内投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头投影片上的图案是通过它形成一个倒立放大的实像同时还有一个平面镜它的的作用是改变光的传播方向使得射向天花板的光能在屏幕上成像望远镜是由两组透镜组成的对着物体的叫物镜对着眼睛的叫目镜物镜的作用相当于照相机使远处的物体成像在物镜的焦点附近因此物镜成的像是倒立缩小的实像目镜的作用相当于一个放大镜用来把物体成的像放大因此物镜成的像位置应在目镜的焦点以内望远镜分为开普勒望远镜伽利略望远镜反射式望远镜开普勒望远镜的目镜和物镜都是凸透镜伽利略望远镜的物镜是凸透镜目镜是凹透镜另外还有反射式望远镜