光的折射和反射.pptx

光光的的反反射射和和折折射射一、光的直线传播一、光的直线传播1、光源：、光源：能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）2、光的直线传播、光的直线传播光线：表示光的传播方向的一条直线光线：表示光的传播方向的一条直线 -光束的抽象光束的抽象光在同一种均匀介质中沿直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播想想 一一 想想1.“床前明月光，疑是地上霜。床前明月光，疑是地上霜。”明亮的明亮的月球是光源吗？为什么？月球是光源吗？为什么？2.萤火虫、正在放映电影的银幕都是光源萤火虫、正在放映电影的银幕都是光源吗？为什么？吗？为什么？4、小小孔孔成成像像（1）小孔成像说明）小孔成像说明光沿直线传播。光沿直线传播。（2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。）光屏上的像是上下、左右颠倒的。（3）物体和孔的距离越小，像越大。）物体和孔的距离越小，像越大。（4）屏和孔的距离越大，像越大。）屏和孔的距离越大，像越大。.小孔成像说明什么？小孔成像说明什么？.像和物位置关系如何？像和物位置关系如何？.像的大小和什么有关？像的大小和什么有关？思思考考结结论论5 5、物体的影子、物体的影子本影本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。：不透明物体背面光完全照不到的区域。半影半影：不透明物体背面有部分光照的区域。：不透明物体背面有部分光照的区域。伪本影伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。：本影的延长部分（有部分光照）。本影本影半影半影伪本影伪本影点光源点光源小小 线线 光光 源源大大 线线 光光 源源本本影影半半半半影影影影半半半半 影影影影半半半半影影影影半半半半影影影影影影影影本本影影影的形成影的形成日月月半影半影半影半影半影半影半影半影本影本影本影本影伪本影伪本影伪本影伪本影日食现象日食现象地地地地地地地地月食月食.因月球不会进入地球伪本影内因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食故无月环食日日地地.当月球位于地球本影区时当月球位于地球本影区时,可观察到月全食可观察到月全食.当月球位于地球半影区时当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食可观察到月偏食二、光的反射二、光的反射 平面镜平面镜（一）光的反射：（一）光的反射：在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，一部分光被返射回原来的媒质中。一部分光被返射回原来的媒质中。1、反射定律：、反射定律：（1）反射光线、入射）反射光线、入射光线和法线在同一平面光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光内，反射光线和入射光线分居在法线两侧线分居在法线两侧（2）反射角等于入射角）反射角等于入射角反射光线反射光线入射光线入射光线法线法线iM镜面反射镜面反射3、光路可逆、光路可逆在反射现象中光路是可逆的在反射现象中光路是可逆的2、反射种类、反射种类漫反射漫反射MM都遵循反射定律都遵循反射定律（二）平面镜（二）平面镜1、成像（作图）、成像（作图）2、成像特点、成像特点（1）等大）等大（2）正立）正立（3）虚象虚象(延长线交点）延长线交点）（4）物、像关于镜面对称）物、像关于镜面对称3、平面镜作图的步骤、平面镜作图的步骤（1）明确物体）明确物体（2）找出对称）找出对称（4）作出光路）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）至少画出两条光线且虚实分开）（3）确定虚象）确定虚象(5)确定观像范围要画边缘光线确定观像范围要画边缘光线M4、应用、应用潜望镜潜望镜微小形变放大微小形变放大库仑扭秤、卡文迪许扭秤库仑扭秤、卡文迪许扭秤练习练习 利用平面镜作图法利用平面镜作图法作出作出AB关于平面镜关于平面镜M的的像，画出光路图像，画出光路图MABAB 解析：解析：人看到头像人看到头像,是由镜上是由镜上C反光进入眼反光进入眼,人能看到脚的像人能看到脚的像,是是镜上镜上D处反射光进入眼的。因此处反射光进入眼的。因此,CD部分就是镜子最小长度。部分就是镜子最小长度。由平面镜成像特点及相似由平面镜成像特点及相似形知识可得：形知识可得：CD=0.5H 注意注意:上述结论和镜子远近上述结论和镜子远近无关无关,但镜子上端但镜子上端C应与头顶应与头顶A和和眼眼E的中点等高。当镜子不是竖的中点等高。当镜子不是竖放时放时,镜子可以比镜子可以比0.5H更短更短.某人高某人高H,站在穿衣镜前能看到自己全身像站在穿衣镜前能看到自己全身像,问竖直问竖直放置的平面镜长度至少多大？放置的平面镜长度至少多大？镜子应如何放置？镜子应如何放置？MNCDMN三三、球球 面面 镜镜F FOOPP面镜面镜实焦点实焦点虚焦点虚焦点会聚作用会聚作用发散作用发散作用凹（内反）凹（内反）凸（外反）凸（外反）车灯等车灯等后视镜等后视镜等球面镜：反射面是球面的一部分球面镜：反射面是球面的一部分空气空气玻璃玻璃四四、光光 的的 折折 射射(一一)光的折射光的折射光从一种媒质射入另一光从一种媒质射入另一种媒质时，传播方向发种媒质时，传播方向发生改变的现象。生改变的现象。入射光线入射光线AOBi改变，改变，r也随之改变也随之改变折射光线折射光线反射光线反射光线i增大，增大，r增大增大i减小，减小，r减小减小1、光的折射、光的折射CNN法线法线水水空气空气2、折射定律、折射定律折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧。线和入射光线分居在法线的两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。3、折射现象解释、折射现象解释视深比实深浅视深比实深浅4、光路可逆、光路可逆AA折射现象中光路可逆折射现象中光路可逆光密媒质光密媒质(二二)折射率折射率折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率折射率光密媒质光密媒质光疏媒质光疏媒质ii光疏媒质光疏媒质(三三)应用应用AOEii 1、光从玻璃砖的一面射、光从玻璃砖的一面射入将从另一面射出入将从另一面射出C2ABD13 2、如图、如图1、2、3为三条光为三条光线请根据光路走向判断线请根据光路走向判断 1、2、3哪条为入射光线、哪条为入射光线、折射光线、反射光线？折射光线、反射光线？AB、CD哪个是界面？哪哪个是界面？哪条是法线？条是法线？AOEB光线发生侧移光线发生侧移B BC2ABD13空气空气玻璃玻璃五、全反射五、全反射(一一)全反射现象全反射现象光由光由光密光密介质射入介质射入光疏光疏介介质，当入射角增大到某一角度质，当入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，只剩时，折射光线完全消失，只剩反射光线，光被全部反回。反射光线，光被全部反回。(二二)发生全反射的条件发生全反射的条件2、条件：、条件：iC i1、光密、光密 光疏光疏(三三)应用应用 1、判断射入三角棱、判断射入三角棱镜的光路走向（镜的光路走向（n=2）全全 反反 射射 棱棱 镜镜 2、分析：水下、分析：水下人的视野范围人的视野范围(一一)、什么是棱镜？、什么是棱镜？三棱镜三棱镜-横截面为三角形的棱镜横截面为三角形的棱镜(二二)、棱镜、棱镜 的光学作用：的光学作用：1、改变光的传播方向；、改变光的传播方向；2、使光发生色散。、使光发生色散。六六、棱棱 镜镜2、偏折角、偏折角与棱镜材料的折射率有关与棱镜材料的折射率有关，n大则大则大。大。还与入射角还与入射角i有关。有关。i i1、棱镜使光线向底面偏折。、棱镜使光线向底面偏折。结论：结论：(三三)、三棱镜改变光路方向、三棱镜改变光路方向(四四)、光光的的色色散散(1)棱镜使白光发生色散图棱镜使白光发生色散图(2)几个重要结论：几个重要结论：(同种材料对不同颜色的光）同种材料对不同颜色的光）（a）折射角：红光最大、紫光最小。）折射角：红光最大、紫光最小。（b）偏折角：红光最小、紫光最大。）偏折角：红光最小、紫光最大。（c）折射率：红光最小、紫光最大。）折射率：红光最小、紫光最大。（d）速）速 度：红光最大、紫光最小。度：红光最大、紫光最小。方向改变方向改变180 方向改变方向改变90(五五)、全反射棱镜、全反射棱镜(1)、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。(2)、全反射棱镜对光线的控制作用：、全反射棱镜对光线的控制作用：七七、透透 镜镜1、透透镜镜的的构构造造 折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面的透明体，的透明体，2、透透镜镜的的种种类类凸透镜：凸透镜：中间厚，边缘薄中间厚，边缘薄.特特 点点:对光线起会聚作用对光线起会聚作用原原 因：因：棱镜对光线的偏棱镜对光线的偏 折作用原理折作用原理凹透镜：凹透镜：中间薄，边缘厚中间薄，边缘厚.特特 点点:对光线起发散作用对光线起发散作用原原 因：因：棱镜对光线的偏折棱镜对光线的偏折作用原理作用原理3、透透镜镜的的主主轴轴、光光心心和和焦焦点点主主光光轴轴光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作一点，这一点叫透镜的光心一点，这一点叫透镜的光心C1C2OC1C2O4 4、透透 镜镜 的的 焦焦 点点FFFF实焦实焦虚焦虚焦光心的重要性质：光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播不管从任何方向通过光心的光线，传播的方向都不改变的方向都不改变焦距（焦距（f）：）：从透镜的焦点到光心的距离。（只从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜要透镜两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距相等）相等）O OO O物物 距距（u）像像 的的 性性 质质大大 小小正正 倒倒 虚虚 实实 u 2f u=2ff u2fuf缩缩 小小倒倒 立立实实 像像等等 大大倒倒 立立实实 像像放放 大大倒倒 立立实实 像像uf放放 大大正正 立立 虚虚 像像不不 能能 成成 像像，成成 一一 平平 行行 光光 u 光光线线会会聚聚于于焦焦点点处处八八、透透 镜镜 成成 像像 规规 律律凸凸透透镜镜成成像像规规律律归归纳纳 1.成成实像实像时，物体和像时，物体和像分居分居在透镜的在透镜的两侧两侧；相对于；相对于物体，像一定是物体，像一定是倒立倒立的；的；可大可大于物体，也于物体，也可小可小于物体。于物体。2.成成虚像虚像时，时，物物体和体和像像处于透镜的处于透镜的同同一一侧侧；相对于；相对于物体，像一定是物体，像一定是正立正立的；像只能的；像只能大于大于物体。物体。3.焦点是实像和虚像的分界点；也是正立像和倒立焦点是实像和虚像的分界点；也是正立像和倒立像的分界点。像的分界点。4.2f点是放大像和缩小像的分界点。点是放大像和缩小像的分界点。5.物体从无限远处靠近透镜焦点时，像从另一侧焦点物体从无限远处靠近透镜焦点时，像从另一侧焦点起向无穷远处移动。起向无穷远处移动。6.物体从焦点处靠近透镜时，像从同一侧无穷远靠近物体从焦点处靠近透镜时，像从同一侧无穷远靠近透镜，但物体总比像更靠近透镜。透镜，但物体总比像更靠近透镜。凹凹透透镜镜成成像像规规律律 对凹透镜对凹透镜,无论物距多大无论物距多大,都不能在光都不能在光屏上成实像屏上成实像,只能只能 通过透镜看到物体同侧有一通过透镜看到物体同侧有一 个个正立正立、缩小缩小 、虚像虚像。（1）可能是倒立放大的实像；）可能是倒立放大的实像；（2）可能是倒立缩小的实像；）可能是倒立缩小的实像；（3）可能是实像也可能是虚像；）可能是实像也可能是虚像；（4）只能是正立缩小的虚像。）只能是正立缩小的虚像。1、关于凹透镜成像，以下说法正确的是、关于凹透镜成像，以下说法正确的是 2.若物体发出的光，只经过单个透镜折射，则下列说若物体发出的光，只经过单个透镜折射，则下列说法中正确的是？法中正确的是？A.成倒立像时，物体和像在透镜的同一侧成倒立像时，物体和像在透镜的同一侧 B.成正立像时，物体和像在透镜的同一侧成正立像时，物体和像在透镜的同一侧 C.成倒立像时，物体和像分居在透镜的两侧成倒立像时，物体和像分居在透镜的两侧 D.成像于光屏上时，则屏和物体位于透镜的同一侧成像于光屏上时，则屏和物体位于透镜的同一侧 3.物体置于透镜前，经过透镜成一个倒立的像，则物体置于透镜前，经过透镜成一个倒立的像，则 A.透镜为凸透镜透镜为凸透镜 B.像是实像像是实像 C.像比物体大像比物体大 D.物体在物体在1倍焦距之外倍焦距之外 4.凸透镜成虚像时，下列说法中正确的是凸透镜成虚像时，下列说法中正确的是 A.像比物体要大一些像比物体要大一些 B.像比物体要小一些像比物体要小一些 C.像比物体离开眼睛远一些像比物体离开眼睛远一些 D.像比物体离开眼睛近一些像比物体离开眼睛近一些九九、透透镜镜成成像像作作图图法法1、凸透镜成像的三条特殊光线、凸透镜成像的三条特殊光线平行于主光轴的光线平行于主光轴的光线,经折射后通过另一侧焦点经折射后通过另一侧焦点通过同一侧焦点的光线通过同一侧焦点的光线,经折射后和主轴平行经折射后和主轴平行通过光心的光线，经过透镜后方向不变通过光心的光线，经过透镜后方向不变AFFOBAB2、凹凹透透镜镜成成像像的的三三条条特特殊殊光光线线平行于主光轴的光线平行于主光轴的光线,折射后的反向延长线通过同侧折射后的反向延长线通过同侧的焦点的焦点通过另一侧焦点的光线通过另一侧焦点的光线,折射后平行于主光轴折射后平行于主光轴通过光心的光线，经过透镜后方向不变通过光心的光线，经过透镜后方向不变ABFFOAB 例题例题1.图中图中MN透镜主轴，透镜主轴，S、S分别是光源和光源的分别是光源和光源的像。试判断透镜的种类？并作出透镜光心和焦点位置。像。试判断透镜的种类？并作出透镜光心和焦点位置。S S MN S SMN 成正立缩小像成正立缩小像,是凹透镜是凹透镜 过光心的光线方向不变，则过光心的光线方向不变，则SS和和MN的交点为光心。的交点为光心。再利用平行于主光轴的光线再利用平行于主光轴的光线“过焦点过焦点”可得焦点。可得焦点。OFF成正立放大像成正立放大像,是凸透镜是凸透镜过光心的光线方向不变，则过光心的光线方向不变，则SS和和MN的交点为光心。的交点为光心。再利用平行于主光轴的光线再利用平行于主光轴的光线“过焦点过焦点”可得焦点。可得焦点。OFF结论结论:1.透镜的性质可由像的性质来确定；透镜的性质可由像的性质来确定；2.光心的位置可由物、像连线与主轴交点来确定光心的位置可由物、像连线与主轴交点来确定3.焦点的位置可由平行于主轴的光线来确定。焦点的位置可由平行于主轴的光线来确定。例题例题2.图示，图示，CD是物体是物体AB的像，用作图法找出透镜的像，用作图法找出透镜的光心和焦点的位置，并确定透镜的种类。的光心和焦点的位置，并确定透镜的种类。ABCDOFF1.透镜的性质可由像的性质来确定；透镜的性质可由像的性质来确定；2.光心的位置可由物、像连线与主轴交点来确定光心的位置可由物、像连线与主轴交点来确定3.焦点的位置可由平行于主轴的光线来确定。焦点的位置可由平行于主轴的光线来确定。例题例题3、画出图中光线、画出图中光线SA经过折射后的光线。经过折射后的光线。例题例题4、确定图中透镜的类别、光心、焦点。、确定图中透镜的类别、光心、焦点。说明：从说明：从 S 发出的所有发出的所有经过透镜折射的光线都经过透镜折射的光线都将会聚于一点。将会聚于一点。SAOFFOSFF透镜种类由折射作用定透镜种类由折射作用定SS作出辅助物点作出辅助物点S的像的像S借助平行主轴光作焦点借助平行主轴光作焦点十十、透透 镜镜 成成 像像 公公 式式凸凸f0 凹凹f0总有总有 u0实实V0 虚虚V0说说明明像像的的放放大大率率 1、物体经透镜成一个倒立的像、物体经透镜成一个倒立的像,像的长度和物体的长像的长度和物体的长度相等度相等,像与物体之间的距离是像与物体之间的距离是80厘米厘米,则此透镜是则此透镜是_ 透镜透镜,它的焦距是它的焦距是_厘米。厘米。凸凸20 2、用蜡烛、凸透镜、像屏等来研究成像实验时、用蜡烛、凸透镜、像屏等来研究成像实验时,无论无论怎样移动物屏也得不到像怎样移动物屏也得不到像,其原因是其原因是_若固定蜡烛和像屏若固定蜡烛和像屏,无论怎样移动透镜无论怎样移动透镜,像屏上也得不到像像屏上也得不到像,其原因是其原因是。物体的物距小于物体的物距小于f物物体体和和光光屏屏间间距距离离小小于于4f 3、当物体从远处移近凸透镜时、当物体从远处移近凸透镜时,下列说法正确的是下列说法正确的是 A.只要成放大像只要成放大像,像移动速率就大于物体移动速率像移动速率就大于物体移动速率 B.只要成实像只要成实像,像移动速率就大于物体移动速率像移动速率就大于物体移动速率 C.只有成放大实像只有成放大实像,像移动速率才大于物体移动速率像移动速率才大于物体移动速率 D.只有成虚像只有成虚像,像移动速率才大于物体移动速率像移动速率才大于物体移动速率十十一一、眼眼 睛睛1、眼睛的结构：、眼睛的结构：眼睛角膜、水样眼睛角膜、水样液、晶状体和玻璃体液、晶状体和玻璃体的共同作用相当一个的共同作用相当一个凸透镜，从物体射进凸透镜，从物体射进眼里的光无论是发散眼里的光无论是发散或会聚的光束，通过或会聚的光束，通过眼球折射后，会聚在眼球折射后，会聚在视网膜上，视神经受视网膜上，视神经受到刺激，产生视觉。到刺激，产生视觉。2、视觉光学原理：、视觉光学原理：眼眼 睛睛 的的 调调 节节 看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会聚作用最小，眼睛焦距最大。聚作用最小，眼睛焦距最大。看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会聚作用最大，眼睛焦距最小。聚作用最大，眼睛焦距最小。远远 点点 和和 近近 点点 晶状体弯曲程度最小（最扁）时，能够看到的最远晶状体弯曲程度最小（最扁）时，能够看到的最远点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为10厘米。厘米。明明 视视 距距 离离 在合适照明下，正常眼睛看距离在合适照明下，正常眼睛看距离25厘米远处的物体，厘米远处的物体，最不易疲劳，因此称最不易疲劳，因此称25厘米的距离为明视距离。厘米的距离为明视距离。对比：对比：正常眼正常眼,平行光会聚在视网膜上，平行光会聚在视网膜上，近视眼视网膜距晶状体较远近视眼视网膜距晶状体较远,晶状晶状体较凸体较凸,平行光会聚在视网膜前。平行光会聚在视网膜前。关于近视眼关于近视眼产生原因：产生原因：先天或用眼不当形成先天或用眼不当形成矫正方法：矫正方法：戴凹透镜先发散后会聚在视网膜戴凹透镜先发散后会聚在视网膜 对比：对比：正正常眼常眼,平行光会聚在视网膜上远视眼平行光会聚在视网膜上远视眼视网膜距晶状体较远晶状体较扁视网膜距晶状体较远晶状体较扁,平平行光会聚在视网膜后行光会聚在视网膜后矫正方法：矫正方法：戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上关于远视眼关于远视眼形成原因：形成原因：先天或外伤所形成先天或外伤所形成 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 A、人的眼睛像一架幻灯机、人的眼睛像一架幻灯机 B、人的眼睛有调节功能，像是一个焦距可调的、人的眼睛有调节功能，像是一个焦距可调的照相机照相机 C、物体在视网膜上形成的像是倒立、缩小的实、物体在视网膜上形成的像是倒立、缩小的实像，而物体经透镜生成的放大虚像在视网膜上形成像，而物体经透镜生成的放大虚像在视网膜上形成缩小的虚像。缩小的虚像。D、物体经透镜折射成虚像，在视网上形成实像。、物体经透镜折射成虚像，在视网上形成实像。B、D2、下列说法正确的是：、下列说法正确的是：A、眼睛能够看见物体的实像也能够看到该物体的、眼睛能够看见物体的实像也能够看到该物体的 虚像虚像 B、近视眼的晶状体较正常眼睛凸。、近视眼的晶状体较正常眼睛凸。C、近视眼配戴一定度数的凹透镜后，其明视距离、近视眼配戴一定度数的凹透镜后，其明视距离 为为25厘米厘米 D、远视眼配戴一定度数的凸透镜后，其明视距离、远视眼配戴一定度数的凸透镜后，其明视距离 为为25厘米厘米A、B、C、D 3、下列说法正确的是、下列说法正确的是 A、晶状体越扁、晶状体越扁,其焦距越小其焦距越小,越能看清近处物体越能看清近处物体 B、晶状体越凸、晶状体越凸,其焦距越小其焦距越小,越能看清较近处物体越能看清较近处物体 C、用放大镜看报、用放大镜看报,其透镜越靠近报纸其透镜越靠近报纸,看到的字越大看到的字越大 D、用放大镜看报、用放大镜看报,报纸离其透镜的距离必须小于镜报纸离其透镜的距离必须小于镜的焦距的焦距B、D