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完整版)光学知识点总结
光现象知识总结
一．光的产生
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。
二．光的传播
1.规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的,光在密度不均匀的液体或气体中传播会折射，比如海市蜃楼，星星闪烁，通过火苗看物体会晃动。
2、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立物理模型法是研究物理的常用方法之一。
辅助线：法线和光的反向延长线要用虚线表示.
实际光线：用实线表示，且带有箭头。
3、应用及现象：
① 激光准直，站对看齐.
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日食月食的形成是由于光沿直线传播。日地月同线时,地球 在中间时可形成月食。
1
2
3
2
太阳
月
日月地同线时，当地球在月球后面可形成日食：
在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：小孔成像成倒立的实像
其像的形状与小孔的形状无 关。只与光源(亮物体）的形状有关.
像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离共同决定。
稍大的小孔成模糊的像，较大的大孔不能成像，只能形成与大孔相同形
状的亮斑。

4、光速：
光的传播不需要介质（真空中可以传播）
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 。
三、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。
实验：光的反射定律
1.实验材料准备材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒(牙膏盒)等。
图4-2-1

2.实验过程
用光反射实验器演示光的反射规律:
图4—2—1所示是光的反射实验器，实验器的底座上两个白色的光屏必须垂直于镜面，光屏的作用的是显示光路。若旋转右半面光屏，则看不见反射光线,证明反射光与入射光和法线三线在同一平面;若光屏不垂直于镜面，则看不见光路，说明三线所共的平面垂直于镜面(法线始终垂直于镜面)。
3、反射分类：
⑴ 镜面反射：
定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行。在反射光的区域看到强反射光。
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。
①迎着月光走,亮的地方是水坑；背着月光走，暗的地方是水坑
②黑板反光是发生镜面反射；我们能看清楚黑板上的字是因为发生了漫反射
③在桌子上铺白纸，把一块平面镜平放在纸上，电筒垂直照射，从侧面看纸比较亮（发生了漫反射），镜子较黑暗（发生镜面反射，反射光也垂直于镜面）
四．平面镜成像
实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像，可以用光屏承接，也可以用眼睛观看
虚像：折射或反射光线反向延长线的会聚点所成的像，只能用眼睛观看，不能呈现在光屏上。
注：一切实像都是倒立的， 一切虚像都是正立的。

实验：探究平面镜成像的特点
实验器材有：玻璃板（薄或深色玻璃） 白纸 两支相同的蜡烛 刻度尺
科学方法：等效替代法（透过玻璃板观察,用同样的蜡烛与虚像重合，便于确定像的位置）。
归纳法（一次实验具有偶然性,多次实验才能得出普遍性结论）
（1） 用玻璃板的原因:便于确定像的位置
（2） 使用刻度尺：为了测量像与物到镜面（玻璃板前表面)的距离
（3） 用同样的蜡烛与璃板中所成的像重合：为了方便确定像的位置并证明像与物大小相同
（4） 检验像的虚实：用白纸做光屏放在玻璃板后，观察白纸，白纸上没有像的形成，说明平面镜所形成的虚像
平面镜的成像规律是： （1)像与物到镜面的距离相等; (2）像与物的大小相等;
(3）像与物的连线跟镜面垂直；(4）所成的像是虚像。
(5）像和物关于平面镜轴对称

球面镜：
凹面镜
定义:用球面的 内 表面作反射面.
性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点叫焦点;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
凸面镜
定义：用球面的 外 表面做反射面。
性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像.平行光入射，反射光线的反向延长线交于焦点，似乎从虚焦点射出,
应用：汽车后视镜是凸面镜，可以扩大视野。

五．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,两线分居，法线居中,空气中的角大于水或玻璃(光密介质）中的角,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，(靠近法线折射）。
光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，（远离法线折射）。
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变浅，以水里看岸边物体会变高。
用鱼叉叉水里的鱼，瞄准鱼的下方
用激光瞄准水中的鱼，瞄准鱼的身上
六．透镜
1、 名词解释： 薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径.
主光轴：通过两个球面球心的直线.
光心：（O）即薄透镜的中心.性质：通过光心的光线传播方向不改变。

焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

透镜 凸透镜 :中间厚 边缘薄 会聚光
凹透镜 :中间薄 边缘厚 发散光

F
F
透镜的三条基本光路
F
F

凸透镜：①平行于凸透镜主光轴的光线折射后经过焦点
②经(从）焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴
③经过光心的光线传播反向不变。
凹透镜：①平行于凹透镜主光轴的光线折射后远离主光轴，反向延长线经过焦点
②斜着射向焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴
③经过光心的光线传播反向不变。

七．凸透镜成像规律
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
U﹥2f
倒立、缩小的实像
F﹤v﹤2f
照相机（与眼睛相同）
U=2f
倒立、等大的实像
v=2f
无
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪
U=f
折射光平行，不能成像
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
V﹥f
放大镜

注：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小,物体离焦点越近则像越大，物离焦点近则像远像变大，物离焦点远则像近像变小。遮住凸透镜一半只会使像变暗，其它不变。
测凸透镜焦距的方法：1.让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，发现纸上有一个亮点,用尺子量出点与凸透镜的距离，这就是凸透镜的焦距。
2.在透镜的两端找到一对等大的像,此时像和物的距离为四倍焦距
实验：探究凸透镜成像的特点
(1）实验时点燃蜡烛，使焰心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度,
目的是：使烛焰的像成在光屏中央（烛变低则像变高）.
（2）若在实验时，无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有：
①烛焰在焦点上或在焦点以内；
②烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；

③蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
（3）使点燃的蜡烛在两个不同位置,分别测出物距和像距两组数据，并记录像的大小和状态。
物体位置变化对像的大小，位置的影响。
凸透镜成实像时：物近，像远,像变大； 物远，像近，像变小。（靠近焦点像最大）
物距减小
像距增大
（减小）
像变大
（变小）

凸透镜成虚像时：物近，像近，像变小，物远，像远,像变大(靠近焦点像最大）
物距减小
像距减小
（增大）
像变小
（变大）

八、眼睛和眼镜
物体 → 光 → 视网膜 → 视神经 → 大脑
正常的眼睛：近点 大约10cm 远点是无限远 明视距离25cm

矫正方法：
近视眼：晶状体太厚 焦距变小 像落下视网膜前 戴凹透镜(眼镜）
远视眼:晶状体太薄 焦距变大 像落下视网膜后 戴凸透镜（眼镜）

九．显微镜和望远镜
显微镜物镜的作用
倒立放大 实像（相当于投影仪)
望远镜物镜的作用
倒立缩小 实像（相当于照相机)
显微镜目镜的作用
正立放大 虚像(相当于放大镜）
望远镜目镜的作用
正立放大 虚像（相当于放大镜）

十，光的色散
1.白光的组成：红,橙,黄,绿，蓝，靛,紫.
色光的三基色：红，绿,蓝。
颜料的三原色：品红，黄，蓝。
所有的光混合在一起:白光。 没有光时：黑色
注：没有所谓的黑光,我们看见的黑色是因为物体吸收所有的光，所以呈黑色的
所有的颜料混合在一起：黑色 没有颜色：白色
当光透过：

透明物体 由透过它的光的颜色决定
不透明物体 由表面反射色光的颜色决定
白色反射所有颜色的光 黑色吸收所有颜色的光

红外线的应用：传递信息：电视遥控器
热辐射:红外烤箱 红外夜视仪
一切物体都在发射红外线 同时也在接收红外线
能量集中穿透性强：夜视仪
紫外线的应用：荧光作用：验钞机
杀菌消毒： 紫外消毒灯
危害：过量接受紫外线照射，人会患皮肤癌

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