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第四章 光现象

一、光的直线传播
1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。
2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
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3、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。早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

4、应用及现象：

①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，在2的位置看到日偏食，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。

5、光速：
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 。
二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛

3、分类：

（1）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

（2）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，由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
三、平面镜成像
1、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
2、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
四、光的折射
1、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，这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。
2、光的折射规律：在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
3、折射的现象：①从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
N
水
空气
O
水
空气
O
N
图1
入射角
折射角
折射角
入射角

从岸边看水中鱼N的光路图（图1）： 图中的N点是鱼所在的真正位置，N'点是我们看到的鱼，从图中可以得知，我们看到的鱼比实际位置高。像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线，便于绘制。
五、光的色散
1、三棱镜把白光分解成红、橙、 黄 、绿 、蓝 、靛 、紫 七种颜色的光的现象叫光的色散。太阳光（即白光）是由多种色光 混合 而成的。这是英国 牛顿 发现的。
2、彩虹是光的 色散 现象，海市蜃楼是光的 折射 现象。
3、色光的三原色是指 红、绿、蓝 。
4、物体的颜色：应用：绿光照到一个穿白上衣红裙子的人身上，看见的是 绿 色上衣，黑 色的裙子。（反射与物体颜色相同的色光，不同颜色的就被吸收而成黑色）
5、看不见的光：是指红光之外的辐射叫 红外线 和在光谱的紫端以外的看不见的光叫 紫外线 。
（2）、 红外线的作用：（1）制红外线夜视仪。（2）红外线遥控。（3）红外线烧烤食物（4）红外线测温度。
（3）、紫外线的作用：（1）有助于人体合成 维生素c 。（2）杀死 微生物 灭菌。（3）能使 荧光 物质发光来识别钞票的真伪。