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第二章
光现象
?
必考知识点
一、光的直线传播
l.
光源的特点
光源指自身能发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光
源，有些物体本身
不发光
,
但由于它们能反射太阳光或其它光源射
出的光，好像它们也在发光一样，不要被误认为是光源，如月亮和
所有行星，它
们并不是物理学所指的光源。
2.
光
的传播规律：光在同一均匀透明介质中沿直线传播。
例子：种树、排队、挖掘隧道、打枪、影子、手影、日食、月食
、
小孔成像
3.
光的传播速度
光速与介质有关，光在不同介质中的传播速度不同，光在真空中的
传播速度最<
/p>
大
,
真空或空
气中的光速取为
c=3
×
10
8
m/s
。光在
水中的速度约为真空中的
3/4
；光在玻璃中
的速度约为真空
中的
2/3
。
4
．光年（距离单位）：光在
1
年内传播的距离。
5.
光线：
用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，
这
样的直
线叫光线。
光线并不是真实存在的，而是为了研究方便，假想的理想模型。
二、光的反射
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1.
光的反射及反射定律
反射：是指光从一种介质射到另一种介质表面时，有部分光返回原
介质中传
播的现象。光的反射所遵循的规律称为光的反射定
律。
反射定律：
①反射光线和入射光线、
法线在同
一平
面上；
②反射光线和入射光线分居法线两侧；
③反射角等于入射角。
入射点：入射光线与镜面的交点。
法
线：从光的入射点
O
所作的垂直于镜面的线
ON
叫做法线。
入射角：入射光
线与法线的夹角叫做入射角，用符号
i
表示。
< br>
反射角：反射光线与法线的夹角叫做反射角，用符号
r
表示。
注意：①对应于一条入射光线，只有一条反射光线；
②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的，即入射光线
是“因”，
反射光线是“果”，所以叙述反射定律时不能说
成“入射角等于反射角”。
2.
反射现象中光路是可逆的
光线沿原来的反射光线的方向射到界面上，这时的反射光线定会
沿原来
的入射
光线的方向射出去。
3.
反射类型：
①漫反射：反射面凸凹不平，使得平行光线入射后反射光线不再
平行，而是射向各个
方向。
入
射
光
法线
反
射
光
镜面
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②镜面反射：反射面很光滑，使得入射的平行光线反射后光线仍
然平行镜面反射和漫反射的相同点与不同点：
镜面反射和漫反
射都是反射现象，每一条光线反射时，都遵
守光的反射定律。
③镜面反射和漫反射不同点
:
镜面反
射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍为平
行光束；
漫反射的反射面是粗糙不平的，
平行光束反射后射向各个方向，
利用镜面反射可以改变光路，
例如用
平面镜反射日光照亮地道；
利用漫反射可以从不同方向看到本
身不发光的物体，例如用粗
糙的白布做幕布放映电影。
④例子：
日常见到的绝大部分反射面
都会发生漫反射，由于漫反射才能
够使我们从不同方向看到物体，教室里的黑板用毛玻璃
、电影
幕布用粗布，都是为了使各个方向的人都能看到。而黑板用久
了，会出现“反光”现象，就是因为发生了镜面反射，使有些
方向没有反射光线，从
而看不见了。
⑤光的反射现象例子：
水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见
不
发光的物体。
三、平面镜
１．平面镜成像的特点：
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①像和物体到镜面的距离相等。②像与物体的大小相等。
③平面镜成正立、等大的虚像．④像和物的连线与镜面垂直。
2
．平面镜中像的形成
平面镜所成像是物体发出（或反射出）的光线入射到镜面，发生
反射，由反射
光的延长线在镜后相交而形成的。如图
2
所示，光
源
S
在平面镜后的像并不是实际光线会聚而成的，<
/p>
是由反射光线
的反向延长线会聚而成，这样的像就叫虚像。如果用
光屏放在平
面镜后的
S'
处，是接收不
到这个像的。
3.
平面镜的应用
①成像；
②改变光路（光的传播方向
），如潜望镜就是利用两块互相平行
的平面镜可以从水下观察水面上的船只。
4.
虚像：非实际光线而是光线的反向沿长线会
聚而成的像。
实像：实际光线会聚而成的像叫实像。
在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。
它们的共同点是都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。
它们的不同点是：实像可
以成在光屏上，如小孔成像，照像
机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜
成像
均是虚像。实像是光线的实际会聚而成，而虚像则是由发散
的反射光线或折射光线的反向延长线会聚，形成虚像。
5.<
/p>
会用垂直等距和光路图两种方法找物体的像。最关键是光路图法。
6.
画图中的实线和虚线：
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(1)
实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方
向。
(2)
反向延长线
不是实际光线，所以用虚线画，不
加箭头。
< br>(3)
实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒。
(4)
法线等辅助线要用虚线画。
四
、
光的折射
1.
光的折射：
光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会改变这现象。
2.
折射角：折射光线与法线之间的夹角。
3.
折射定律：
①
1
折射光线、入射光线和法线在同一平面上；
②折射光线和入射光线分居在法线两侧；
注意：折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小。
在折射中光路也是可逆的。
4
、光的折射：
在这个定义中，我们要注意以下几点：
①光能射入某种介质，
则这种介质一定是透明的。
否则光只会被
反射。<
/p>
②在两种介质的交界面上，
光一定会发
生反射，
若介质透明，
则
还能发生折射
。
③光的传播方向一般会发生变化，
但特殊情况下，
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光垂直入射时，
传播方向将
不变化，
也就是说，
折射不一
定都“折”
。
5.
光的折射规律：
①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折。入
射角大于折射
角；
②光从其他介质斜射入空气中时，
折射光线远离法线偏折，
折射角
大于入射角。
③光垂直界面射入时，传播方向不改变
。
④光的折射现象例子：
海市蜃楼
、筷子向上折断了、池水变
“浅”了、放大镜、望远
镜、显微镜、
照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、
斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；
看见落到地平线下的太阳；
叉鱼的时候瞄准鱼的下方
.
6
．若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？根据光路可逆的可逆
性。
作图如
6
—
3
①由疏到密
②由密到疏
③光路可逆
图
6
—
3
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在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错
的问题。
可以不去记它，
而记为
“疏大密小”
，
即指在较疏的介质中，
光线与法线的夹角较大，
而在较密的介质中，光线与法线的夹角较
小。
五、光的色散
1.
光的色散：
< br>白光经三棱镜折射后，在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、
蓝、靛、紫依次排
列的彩色光带，这种现象叫做光的色散。
三棱镜的色散实验使
白光成了
红橙黄绿蓝靛紫
。
该实验证明了：
白光不是单一色光，
而是由许多
色光混合而成的
2.
色光的混合
色光的三原色：红、绿、蓝。等比例混合后为白色。
3.
物体的颜色
①颜料的三原色：品红、黄、青（红、黄、蓝），等比例混合后为
黑色。
②透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
③不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
④白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。
4.
透明物体的颜色由它透过的光决定。不透明物的颜色由它
所反射
的光决定
.
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六、看不见的光
1
．光谱
太
阳光通过棱镜时分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同
颜色的光，这七种颜色按这
个顺序排列起来就是光谱。
2
、红外线
①一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越
多。
物体辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
②红外线的主要特性——热作用强。
③应用：可用来加热物品。取暖、摇控、探测、夜视，还可用于
红外线遥感、红外线论断
疾病
3
．紫外线
⑴炽热物体发出的光中都有紫外线。
⑵紫外线主要特点：使荧光物质发光
.
⑶应用：
灭菌、验钞等，适量照射紫
外线有利于身体健康，有助于人体
合成维生素
D
，促进人体对钙的吸收。紫外线另外还具有莹光
效应、生理作用（杀菌）
。
注意：
①过量照射紫外线有害于身体健康，要进行防护。
②太阳是天然紫外线的重要来源。
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③臭氧能吸收紫外线。
?
复习提纲
一、光的直线传播
1
、光源：定义：
能够发光的物体
叫光源。
< br>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。
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。
练习：
☆
为什么在有雾的天
气里，
可以看到从汽车头灯射出的光束是
直的？
答：
< br>光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾
发生漫反射，射入人
眼，人能看到光的直线传播。
☆
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
< br>。
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
2
3
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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
×
10
8
m/s=3
×
10<
/p>
5
km/s
；
光
在空气中速度约为
3
×
10
8
m/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。<
/p>
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
< br>，
反射角等于入射角
。光的反射过程中光
路是
可逆的
。
3
、分类：
⑴
镜面反射：