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初中三年级物理

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    下列有关光现象的描述正确的是
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    A.日食、月食的形成是由于光的直线传播
    B.太阳光是由多种色光组成的
    C.“水中月”比天空的月亮离我们更近
    D.斜插在水中的筷子变弯折是光的折射
    本题信息:2007年广东省中考真题物理多选题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “下列有关光现象的描述正确的是[ ]A.日食、月食的形成是由于光的直线传播B.太阳光是由多种色光组成的C.“水中月”比天空的月亮离我们更近D.斜插在水中的筷子...” 主要考查您对

光的直线传播现象

光的色散,色光的混合,物体的颜色

光的折射现象

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  • 光的直线传播现象
  • 光的色散,色光的混合,物体的颜色
  • 光的折射现象
光的直线传播:
1.光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

2.光沿直线传播的现象:在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的;穿过森林的光束是直的;在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。由现实生活中的这些现象,我们可以知道光是沿直线传播的。生活中由于光沿直线传播造成的现象有:影子的形成,小孔成像,日食,月食等。

3.光线:由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以经常用一条带箭头的直线来表示光的传播路线,箭头的方向表示光的传播方向,这样的直线叫做光线,如图所示。光线的几何作图起着重要作用,在光的直线传播、反射与折射以及研究透镜成像中,都是必不可少且要反复用到的。应注意的是,光线不是实际存在的实物,而是在研究光的行进过程中对细窄光束的抽象。它是人们研究光现象的一种方法,即建立物理模型的方法。



光的传播规律有三:
(1)光的直线传播规律。

(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。

(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。
日食、月食的成因
当月球转到地球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的阳光,由于光的直线传播.在月亮背后会形成长长的影子。如图所示,月亮在地球的影子分为两部分,中心的区域叫做本影,外面的区域叫做半影。位于半影区的人看到的是日偏食;位于本影区的人看到的足日全食;若地月之问距离较远时,还会看到日环食。同样的道理.当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的阳光,就会形成月食。 ]补充月食有全食和偏食,但没有环食,这是因为地球的影子很长,大于月地之间的距离。 

判断小孔成像情况的方法
(1)由于屏的阻碍,光源射出的光线巾,大部分光线被屏挡住,只有那些指向小孔的光线,恰可沿直线通过小孔在光屏上形成光斑。这样光源的每一个发光点射向光屏的光线,都将在光屏上对应形成一个小光斑,而无数个小光斑组合起来,便在光屏上显示出一个倒立的与光源相似的图样,这一图样就是光源的像:这个像由于是实际光线会聚而成,因此是实像。
(2)只有小孔足够小时才能成像。如果小孔太大,物体上任一点发出的光透过小孔后在光屏上形成的光斑就比较大,物体上相邻点发出的光透过小孔后,在光屏上形成的光斑就比较大,光斑重叠较多,使像模糊不清,甚至不成像。
(3)像倒立,像的形状与物体相似,与小孔的形状无关。
(4)像的大小取决于光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离的关系。
光沿直线传播的条件:
光沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。例如地球周围的大气层就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是不均匀的大气使光线变弯了的缘故,如图所示。因此应该说,光在均匀介质中是沿直线传播的。


影子的形成:
光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体时,光线被物体挡住,无法到达物体后面,在物体后面形成了与物体轮廓相似的黑暗区域,这就是物体的影子(如图)

如手影,路灯下的人影:

 无影灯:
  无影灯,是一种先进的光源,它的外形是一个很大的灯盘,上面装有许多射向各个方面的荧光灯,能把手术台所有的暗影都照亮,所以无影灯下就没有影子了。这样,医生为病人做手术,视线就不会受影子的影响,保证手术顺利进行。
光的色散
1.色散:白光分解成多种色光的现象。
2.光的色散现象:一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图甲所示)。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图乙所示)。

 
光的三原色及色光的混合

1.色光的三原色:红、绿、蓝三种色光是光的三原色。
2.色光的混合:红、绿、蓝三种色光中,任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三种色光却能够合成出自然界绝大多数色光来,只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用,彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束,它们分别射到屏上显不出红、绿、蓝色的荧光点上,通过分别控制三个电子束的强度,可以改变三色荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近,人眼无法分辨开来,看到的是三个色点的复合.即合成的颜色。
     如图所示,适当的红光和绿光能合成黄光;适当的绿光和蓝光能合成青光;适当的蓝光和红光能合成品红色的光;而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色。”



物体的颜色:
   在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收,不同物体,对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。
 
光的色散现象得出的两个结论:
第一,白光不是单色的,而是由各种单色光组成的复色光;第二,不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。

色光的混合:
不能简单地认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如:红光和绿光能混合成黄光,但黄光仍为单色光,它通过三棱镜时并不能分散成红光和绿光。

物体的颜色:
由它所反射或透射的光的颜色所决定。
1.透明物体的颜色由通过它的色光决定在光的色散实验中,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上的其他颜色的光消失,只能留下红色,说明其他色光都被红玻璃吸收了,只能让红光通过,如图所示。如果放置一块蓝玻璃,则白屏上呈现蓝色。
 
2.不透明物体的颜色由它反射的色光决定在光的色散实验中,如果把一张红纸贴在白屏上,则在红纸上看不到彩色光带,只有被红光照射的地方是亮的,其他地方是暗的;如果把绿纸贴在白屏上,则只有绿光照射的地方是亮的,其他地方是暗的,如图所示。

规律总结:如果物体是不透明的,黑色的物体会吸收所有色光,白色物体会反射所有色光,其他颜色的物体只反射与它颜色相同的光。如红光照蓝裙子,蓝裙子只反射蓝光,红光被吸收,没有光进入我们的眼睛,感觉它呈黑色。
实验法研究透明物体和不透明物体的颜色:
1.透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。

2.不透明物体的颜色南它反射的色光决定。

3.如果在屏上贴一张黑纸,不论由什么颜色的光照射,其均为黑,这表明黑色物体吸收各种颜色的光;如果在屏上贴一张白纸,在白纸上能看到各种色光,表明白色物体反射各种色光,即红光照射到白纸上呈红色,黄光照射到白纸上呈黄色等。
颜料的三原色、颜料的混合:
1.颜料的三原色:颜料的三原色是红、黄、蓝,这三种颜料按一定比例混合,能调出各种不同的颜色。
2.颜料的混合:颜料与色光不同,颜料本身不发光,我们看到颜料的色彩是颜料所反射的色光,同时吸收了其他的光。颜料不同,所反射的光不同。两种颜料混合后会反射第三种色光,而不是原来两种颜料反射光的混合。所以,颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。在印刷行业,就是用红、黄、蓝三种颜料来调出各种色彩,在绘画技术上也是应用红、黄、蓝来调色的。如图所示。口注意各种颜料主要反射与它颜色相同的色光,同时也反射光谱中跟它相邻的色光。
3.颜料的三原色和色光的三原色不同
(1)色光的三原色:红、绿、蓝。颜料的三原色:红、黄、蓝。
(2)混合规律也不同。色光的三原色混合后为白色,颜料的三原色混合后为黑色。
(3)它们的混合原理不同。颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。色光的混合原理是:两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色。

冷色与暖色:
   不同的色彩搭配,不仅给人美感,而且使人产生联想。如黄、橙、红属于暖鱼,让人想到火与太阳;绿、蓝、紫属于!丝,使人想到草地、水等。

单色光与复色光:
1.单色光:一般把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光称为单色光。
2.复色光:由单色光混合成的光称为复色光。

大海为什么是蓝色的:
太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成,当太阳光照射到大海上时,蓝光、紫光大部分被散射,且蓝光部分多,所以大海看上去是碧蓝的。
概念:
概念 说明
光的折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播的方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折,如图所示
(1)对光发生折射现象的理解:入射光和折射光分别在两种不同的介质中,因此它们的传播速度不同,传播方向也往往发生改变
(2)通常在发生光的折射现象时,在界面上也同时会发生光的反射现象
(3)光线垂直射人界面时,将不会看到折射现象,即光的传播方向不发生变化

生活中的折射现象:
斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折;往脸盆中倒水,看到盆底深度变浅;潜水中的人看岸边的人变高;从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”等。
常见折射现象及解释:
1.光的折射现象光的折射会造成许多光学现象,如水底看起来比实际的浅,一半斜捅入水中的筷子变弯曲,鱼缸中的鱼看起来变大,海市蜃楼等。要解释这些现象,首先要知道看见的并非实际物体,而是物体经折射后成的虚像。

2.举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例,其原因我们可以作如下分析:
      我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里,假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示),眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播),逆着折射光线看过去,就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的,因此我们会觉得A’比A高了,即看起来池底升高,池水“变浅”了。有经验的渔民都知道,在叉鱼时,只有瞄准鱼的下方,才能把鱼叉到。

    若从水中去观察岸上的物体,P点的位置将会升高,如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台,就会感到其高度超过10m。
    因此可以得出结论:从岸上看水里和从水里看岸上相同,都是看到升高了的虚像。
    补充:人眼之所以看到物体的虚像,都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛,而人眼总认为光沿直线传播,这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。
光的折射的特殊情况:
全反射
1. 定义:光由光密(即光在此介质中的折射率大的)媒质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)媒质的界面时,全部被反射回原媒质内的现象。

2. 原理:
公式为n=sin90°/sinc=1/sinc
sinc=1/n
(c为临界角)
     当光射到两种介质界面,只产生反射而不产生折射的现象.当光由光密介质射向光疏介质时,折射角将大于入射角.当入射角增大到某一数值时,折射角将达到90°,这时在光疏介质中将不出现折射光线,只要入射角大于或等于上述数值时,均不再存在折射现象,这就是全反射.所以产生全反全反射全反射射的条件是:①光必须由光密介质射向光疏介质.②入射角必须大于或等于临界角(C).
    所谓光密介质和光疏介质是相对的。两物质相比,折射率较小的,光速在其中较快的,就为光疏介质;折射率较大的,光速在其中较慢的,就为光密介质。例如,水折射率大于空气,所以相对于空气而言,水就是光密介质,而玻璃的折射率比水大,所以相对于玻璃而言,水就是光疏介质。
    临界角是折射角为90度时对应的入射角(只有光线从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角时,才会发生全反射)

3. 全反射的应用:光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现,是光在空气中全反射形成的。