光學(xué)知識點(diǎn)大匯總
一、光的直線傳播
1、光現(xiàn)象：包括光的直線傳播、光的反射和光的折射。
2、光源：能夠發(fā)光的物體叫做光源。
l 光源按形成原因分，可以分為自然光源和人造光源。
例如，自然光源有太陽、螢火蟲等，人造光源有如蠟燭、霓虹燈、白熾燈等。
l 月亮不是光源，月亮本身不發(fā)光，只是反射太陽的光。
3、光的直線傳播：光在真空中或同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，光的傳播不需要介質(zhì)。
大氣層是不均勻的，當(dāng)光從大氣層外射到地面時(shí)，光線發(fā)了了彎折（海市蜃樓、早晨看到太陽時(shí)，太陽還在地平線以下、星星的閃爍等）
光沿直線傳播的現(xiàn)象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一葉障目。
l 光沿直線傳播的應(yīng)用：
① 激光準(zhǔn)直. 排直隊(duì)要向前看齊. 打靶瞄準(zhǔn)
②影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。
③日食月食的形成
日食的成因：當(dāng)月球運(yùn)行到太陽和地球中間時(shí)，并且三球在一條直線上，太陽光沿直線傳播過程中，被不透明的月球擋住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食.
月食的成因：當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽和月球中間時(shí)，太陽光被不透明的地球擋住，地球的影落在月球上，就形成了月食.
如圖：在月球后
1的位置可看到日全食，
在2的位置看到日偏食，
在3的位置看到日環(huán)食。
④ 小孔成像：小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像，其像的形狀與孔的形狀無 關(guān)。像可能放大，也可能宿小。
射出，在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。改變光束的入射方向，重做一次。換另一種顏色的筆，記錄光的徑跡。
取下紙板，用量角器測量NO兩側(cè)的角i和r。
【實(shí)驗(yàn)表格】
角i | 角r | |
第一次 | ||
第二次 | ||
第三次 |
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論】在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角（i＝r）。
【注意】① 把紙板NOF向前或向后折，將看不到反射光線，這說明反射光線、入射光線在同一個(gè)平面內(nèi)。
② 如果讓光逆著反射光線的方向射到鏡面，那么，它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
1. 光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角，反射角隨入射角的增大而增大，減小而減小，當(dāng)入射角為零時(shí)，反射角也變?yōu)榱愣取?/p>
（簡記為：三線共面、兩線分居、兩角相等）。
如圖2-3，垂直于鏡面的直線ON叫做法線；入射光線與法線的夾角i叫做入射角；反射光線與法線的夾角r叫做反射角。
2. 光的反射的兩種類型：漫反射和鏡面反射。
這兩種反射都遵循光的反射定律。
⑴ 鏡面反射：
定義：射到物面上的平行光反射后仍然平行。 即入射光線平行，反射光線也平行，其他方向沒有反射光。
條件：反射面 平滑。
應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面，特別亮。黑板“反光”等，都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射
⑵ 漫反射：
定義：射到物面上的平行光反射后向著不同的方向 ，每條光線遵守光的反射定律。
條件：反射面凹凸不平。
應(yīng)用：能從各個(gè)方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
練習(xí)：☆請各舉一例說明光的反射作用對人們生活、生產(chǎn)的利與弊。
⑴有利：生活中用平面鏡觀察面容；我們能看到的大多數(shù)物體是由于物體反射光進(jìn)入我們眼睛。
⑵有弊：黑板反光；城市高大的樓房的玻璃幕墻、釉面磚墻反光造成光污染。
☆把桌子放在教室中間，我們從各個(gè)方向能看到它原因是：光在桌子上發(fā)生了漫反射。
3. 如果想在平面鏡內(nèi)看到全身像，鏡子高度至少為身高的一半。
4. 畫反射光線或入射光線完成光路圖的方法：
l 畫反射光線或入射光線完成光路圖的依據(jù)是光的反射定律。
l 當(dāng)繪制完成的時(shí)候，圖中必須包含以下元素：平面鏡、入射光線、反射光線（標(biāo)好箭頭）、入射角和反射角相等的標(biāo)志（如果給出角度，還要標(biāo)好角度）、法線（虛線）和垂直標(biāo)志。
l 已知平面鏡、入（反）射光線、入（反）射角時(shí)，先過入（反）射點(diǎn)作法線。然后在法線的另一側(cè)量出與入（反）射角相等的角，作出反（入）射光線。最后將其他元素補(bǔ)全。
通過用放大鏡觀察，就可以發(fā)現(xiàn)，電視機(jī)屏幕上顯現(xiàn)出畫面的豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍(lán)三色光條合成的.
光照到物體表面上時(shí)，有一部分光被物體反射，一部分光被吸收，如果物體是透明的，還有一部分光會透過它。
不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，反射什么顏色的光，就呈現(xiàn)什么顏色。透明物體的顏色是由它透過的色光決定的，通過什么顏色的光，就呈現(xiàn)什么顏色。
1、 看不見的光
（1）光譜：把光按紅,橙,黃,綠,藍(lán),靛,紫的順序排列起來，就是光譜
（2）紅外線：太陽光色散區(qū)域（光譜）中，紅光外側(cè)的不可見光叫做紅外線， 紅外線能使被照射的物體發(fā)熱（如太陽的熱就是以紅外線傳送到地球上 的），具有熱效應(yīng)所有物體都在不停的向外輻射紅外線。
（3）應(yīng)用：紅外探測器﹑紅外照相機(jī)﹑紅外夜視儀﹑追蹤導(dǎo)彈、遙控
(4)紫外線：太陽光色散區(qū)域中，紫光外側(cè)的不可見光叫做紫外線。紫外線能使 熒光物質(zhì)發(fā)光，另外還可以滅菌 。
(5)應(yīng)用：驗(yàn)鈔機(jī)﹑紫外線殺菌。特點(diǎn)：促進(jìn)鈣質(zhì)吸收、殺死微生物、熒光物質(zhì) 發(fā)熒光。
(6) 霧燈用黃光的理由：不易被空氣散射，人眼對黃光敏感。
四、光的折射
1、定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會發(fā)生變化；這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。
理解：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中，由于光在在兩種不同的物質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射。
注意：在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時(shí)也發(fā)生反射
2、光的折射定律：三線同面,法線居中,空氣中角大,光路可逆
⑴折射光線，入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
⑵折射光線和入射光線分居與法線兩側(cè)。
⑶ 光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，屬于近法線折射。
光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，屬于遠(yuǎn)法線折射。
光從空氣垂直射入（或其他介質(zhì)射出），折射角=入射角= 0 度。
3、應(yīng)用：從空氣看水中的物體，或從水中看空氣中的物體看到的是物體的虛像，看到的位置比實(shí)際位置 高
練習(xí)：☆池水看起來比實(shí)際的淺 是因?yàn)楣鈴?水中斜射向 空氣中時(shí)發(fā)生折射，折射角大于入射角。
☆藍(lán)天白云在湖中形成倒影，水中魚兒在“云中”自由穿行。這里我們看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虛像 ，看到的魚兒是由是由光的折射而形成的 虛像 。
五、透鏡
1、 名詞
透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個(gè)表面是球面的一部分，且透鏡厚度遠(yuǎn)比其球面半徑小的多。
分類：凸透鏡：邊緣薄，中央厚
2．（2016·鎮(zhèn)江）如圖所示，將平面鏡和鉛筆豎直放置在水平桌面上，下列說法正確的是（ ?。?/p>
A．鉛筆水平向右移動時(shí)，它的像將變小
B．平面鏡豎直向上移動時(shí)，鉛筆的像也將向上移動
C．若改用一塊較小的平面鏡，鉛筆的像將變小
D．若鉛筆按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)過45°，鉛筆將與它的像垂直
【解答】解：
A、由平面鏡成像的特點(diǎn)可知，鉛筆與平面鏡的距離改變，鉛筆在鏡中的像的大小不變，故A錯(cuò)誤；
B、平面鏡豎直向上移動時(shí)，鉛筆的像相對于鉛筆將向下移動，故B錯(cuò)誤；
C、像的大小與物體相等，故若改用一塊較小的平面鏡，鉛筆的像將不變，故C錯(cuò)誤；
D、鉛筆與平面鏡的夾角為45°，根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，此時(shí)平面鏡將鉛筆與像的夾角平分，所以鉛筆與它在平面鏡中的像互相垂直，故D正確．
故選D．
3．（2016·桂林）關(guān)于平面鏡所成的像，下列說法正確的是（ ?。?/p>
A．像是實(shí)像 B．像是虛像 C．像比物體小 D．像是倒立的
【解答】解：平面鏡成的像與物體的大小相等，即為正立等大的虛像．所以選項(xiàng)ACD說法錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．
故選B．
4．（2016·山西）在資治通鑒中記載“人以銅為鏡，可以正衣冠；以古為鏡，可以見興替”．表明我們的祖先就會用磨光的銅面做鏡面，觀察自己的像．人在銅鏡中所成的像是（ ?。?/p>
A．縮小的實(shí)像 B．等大的實(shí)像 C．放大的虛像 D．等大的虛像
【解答】解：磨光的銅面相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知，人在銅鏡中所成的像是正立等大的虛像．
故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選D．
5．（2016·攀枝花）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是（ ?。?/p>
A．當(dāng)人靠近平面鏡時(shí)，鏡中人會變得越來越大
B．城市中的光污染是由于光發(fā)生漫反射的緣故
C．影子的形成和小孔成像都是由于光的直線傳播形成的
D．我們看到水中的魚比實(shí)際深度要淺是由于光的反射形成的
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