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初中二年级物理

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    2009年7月22日,重庆市民领略了500年一遇的日全食天象奇观,每一个观察者都被这大自然的奇观速所吸引和震撼,其实日食的产生是由于光沿                    传播形成的。我们眼球内的晶状体相当于                 镜,能会聚光线。
    本题信息:2010年专项题物理填空题难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “2009年7月22日,重庆市民领略了500年一遇的日全食天象奇观,每一个观察者都被这大自然的奇观速所吸引和震撼,其实日食的产生是由于光沿 传播形成的。我们眼球...” 主要考查您对

光的直线传播现象

眼睛及其视物原理

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  • 光的直线传播现象
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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。
眼睛的构造(如图):


作用:
角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜卜,形成物体的像;虹膜能调节瞳孔的大小,控制进入眼睛的光的多少;睫状体起到改变晶状体的形状,从而改变晶状体的焦距的作用;视网膜相当于凸透镜成像用的光屏。

眼睛的视物原理:
   正常的眼睛无论是在眺望远景时,还是在看近物时,都能看得见。从凸透镜成像情形分析,那就是当物距较大时,像能成在视网膜上,物距变小时,像仍然能成在视网膜上。光屏未移动像距不变,居然一样能成像,奥妙何在呢?原来,晶状体本身是弹性体,它周围的肌肉可以根据视物的远近,调节它表面的弯曲程度,改变眼睛的焦距,从而物体的像总能成在视网膜上(如图所示)。这种作用叫做眼睛的调节。可见,眼睛是一种精巧的变焦距系统。

眼睛与照相机的对比:
眼睛 照相机
构造
成像原理
凸透镜 角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜 镜头
光屏 视网膜 胶片
控制光的强度 瞳孔 光圈
控制时间 眼睑 快门

视角:
观察物体时,从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角(如图所示)。

说明:
(1)物体对眼睛所成的视角小仅和物体大小有关,还和物体与眼睛的距离有关,物体的尺寸越小,离观察者越远,则视角越小。
(2)正常眼能区分物体上的两个点的最小视角约为1分。 (3)放大的像指所成的像比物体大;像变大指物体到透镜的距离发生变化时,像相对于原来的像变大。像变大不等于所成的像是放大的。

明视距离:
在距眼睛25cm 处的物体在视网膜上所成的像最清楚,因此25cm的距离叫做正常眼睛的明视距离。
说明:近视眼的明视距离小于25cm,远视眼的明视距离大于25cm。
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