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    下列有关光现象的说法正确的是(  )
    A.光沿直线传播,传播速度是3×108m/s
    B.光从空气折射入水中时,折射光线向法线方向偏折
    C.平行光经过凸透镜会聚于焦点
    D.不可见光也具有反射和折射现象

    本题信息:物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “下列有关光现象的说法正确的是( )A.光沿直线传播,传播速度是3×108m/sB.光从空气折射入水中时,折射光线向法线方向偏折C.平行光经过凸透镜会聚于焦点D....” 主要考查您对

光的直线传播的应用

光的反射现象

光的传播速度与光年

光的折射现象

实像和虚像

焦点,焦距

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 光直线传播的应用:
1.激光准直:在开凿大山隧道时,T程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。(如图)

 
2.射击时利用“三点一线”进行瞄准。(如图)


3.站队成直线:前面的人挡住了后面人的视线,使后面的人只能看到前面相邻人的后脑勺。

4.木工检测木料的表面是否平滑。



光的反射现象:
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。

生活中的光的反射现象:
桥在水中的倒影、在平面镜前看到镜中的“自己”等。

光反射图中一点、二角、三线的认识:
如图所示,要弄清一点(入射点)、二角(反射角、入射角)、三线(反射光线、入射光线、法线)的涵义。一点:指入射点,用字母O表不。二角:指入射角i和反射角r。入射角是指入射光线和法线的夹角,反射角是指反射光线和法线的夹角。三线:指入射光线AO,反射光线OB,法线NO。法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线,这是为了研究问题的方便而引入的,没有具体的物理含义,但在确定入射角、反射角时法线却是关键。因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。

光速:电磁波在真空中的传播速度。通常光速为c=299792458m/s。是自然界物体运动的最大速度。

光年:
长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离,是由时间和光速计算出来的。1光年表示光在1年时间内所走的路程,1光年=9.46×1012km


光在各种介质中的传播速度:
传播速度
真空 2.99792×108≈3×108
空气 约为3×108
真空中光速的3/4
玻璃 真空中光速的2/3
其他介质 比真空中光速小很多

易错点:
光年不是时间单位,而是长度单位。

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。
实像:
1. 实像是能呈现在光屏上的像,它是由实际光线会聚而成的,能使底片感光,所以叫实像。
2. 对凸透镜而言,光源在主焦点以外时才能产生实像。 实像能用光屏呈接(呈现),是真实光线形成的像。
3. 小孔成像成倒立的实像。

虚像:
1. 由物点发出的光线,经透镜折射其反射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点,其集合叫做物体的虚像。
2. 虚像的特点是:不是实际光线的会聚,正立,同侧不能成在屏上。
    如果把一块玻璃板作为平面镜,在前面点上一根蜡烛;此时,平面镜后面并没有点燃的蜡烛,但是我们却看到平面镜后面好像有蜡烛。 这是因为光源处向四处发光,一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛,引起了视觉,我们感到好像光是从另一处(s')发出的。s'就是s在平面镜中的像。 由于平面镜后并不存在光源s',进入眼睛的光并非真正来自那里,所以把s'叫做虚像。 而实像则指既能被人看见又能在光屏上呈现的像。
3. 物体的实像和虚像分别位于凸透镜的两侧。

实像和虚像的区别:
(1)成像原理不同:物体射出的光线经光学元件反射或折射后,重新会聚所成的像叫做实像,它是实际光线的交点。在凸透镜成像中,所成实像都是倒立的。如果物体发出的光经光学元件反射或折射后发散,则它们反向延长后相交所成的像叫做虚像。

(2)承接方式不同:虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏承接;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。人看虚像时,仍有光线进入人眼,但光线并不是来自虚像,而是被光学元件反射或折射的光线,只是人们有“光沿直线传播”的经验,以为它们是从虚像发出的。虚像可能因反射形成,也可能因折射形成,如平面镜成等大的虚像,凸透镜成放大的虚像。
 
(3)成像位置不同:实像在反射成像中,物、像处于镜面同侧,在折射成像中,物像处于透镜异侧;虚像在反射成像中,物、像处于镜面异侧,在折射成像中,物像处于透镜同侧。
定义:
凸透镜能使平行于主光轴的的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距,用f来表示。凸透镜上有两个实焦点,左右各有一个(如图)

凸透镜焦距的测量方法:
1.太阳光聚集法:把凸透镜正对着太阳光,在凸透镜的另一侧放一张白纸,调节凸透镜到白纸之间的距离,使闩纸上出现最小最亮的光斑,这个光斑就是焦点。用直尺测出凸透镜到焦点的距离,即为焦距。

2.平行光源法:将儿束平行光沿主光轴射到凸透镜上,在光屏上得到的折射光线交于一点,量三这点到凸透镜的距离,即为焦距。

3.二倍焦距法:在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,点燃蜡烛行使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离,直到光屏上的像与烛焰等大为止。此时烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离均为2倍焦距。

4.焦点不成像法:透过凸透镜观看物体,调节物体到凸透镜的距离,从看得见像到刚好看不见时,测出物体到凸透镜的距离即为焦距。

5.焦点入射法:在凸透镜的一侧放一光屏,另一侧放一个发光的小灯泡,沿主光轴移动,直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆形光斑为止,测出小灯泡到凸透镜的距离即为焦距。
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