「干貨」圖解初中物理常考的光學(xué)常識(shí)
光學(xué)知識(shí)是初中物理中很重要的一部分，這部分知識(shí)出現(xiàn)在大題的可能性較小，多以選擇、填空題形式出現(xiàn)，考查生活常識(shí)中包含的光學(xué)原理，下面就和研究君一起來看看生活中都有哪些光的知識(shí)吧！
來源：中小學(xué)百科
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光的反射
月光下我們?cè)跊]有路燈的馬路上行走，怎么判斷前方有沒有水坑呢？ 這要利用光的反射知識(shí)。
大家知道，光反射時(shí)，反射角等于入射角。平行光照射到光滑平面 時(shí)，反射光也是平行的，這叫做鏡面反射。
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平行光照射到粗糙平面時(shí)，反射光射向各個(gè)方向，這叫做漫反射。
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月光會(huì)經(jīng)由地面的漫反射進(jìn)入我們的眼睛，所以我們?cè)乱棺呗房梢?看到地面。
【1.1】當(dāng)我們面對(duì)著月亮行走時(shí)，月光照在水面上并鏡面反射進(jìn)入我 們眼睛，所以我們看到的水坑比地面來的亮一些。
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【1.2】當(dāng)我們背對(duì)著月亮行走時(shí)，月光照在水面上沒法鏡面反射進(jìn)入我們眼睛，所以我們看到的水坑較地面來的暗一些。
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【1.3】有人做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，桌面上鋪著一塊白布，布上放著一塊 小平面鏡，夜晚沒開燈時(shí)，用手電筒正對(duì)著平面鏡照射，從旁邊看，鏡 子很暗，桌面較亮；正對(duì)著鏡子看，鏡子很亮，桌面較暗。這也是鏡面 反射和漫反射的對(duì)比。
【1.4】我們家里安裝鏡子時(shí)，最少要買多大尺寸的呢？根據(jù)下圖，稍 微利用一點(diǎn)幾何知識(shí)就可以算出鏡子長(zhǎng)度至少要是人身高的一半，并且 安裝高度要考慮人眼的位置哦。
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光的折射
我們觀察河里的游魚時(shí)，魚看上去會(huì)比實(shí)際的位置更靠近水面一些。 這是由于光線的折射現(xiàn)象。
當(dāng)光線從空氣斜射入水或者其它透明介質(zhì)中時(shí)，折射光線會(huì)向法線 (NN')偏折，即折射角小于入射角。反之，當(dāng)光線從水中進(jìn)入空氣中時(shí)， 折射角大于入射角。
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【2.1】如下圖，河中在 1 處的魚射出的光線進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生偏折后進(jìn)入人的眼睛，人眼根據(jù)光的直線傳播會(huì)誤認(rèn)為魚在紅線的延長(zhǎng)線 2 處， 即魚看上去會(huì)比實(shí)際的位置更靠近水面一些。
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【2.2】根據(jù)上面的知識(shí)，當(dāng)我們用魚叉叉魚時(shí)，要瞄準(zhǔn)看到的魚的偏 下一點(diǎn)地方。
【2.3】因?yàn)楣饩€是可逆的，當(dāng)我們用激光照射魚時(shí)，只需要瞄準(zhǔn)我們 看到的魚就可以了。激光進(jìn)入水面后會(huì)折射到真正的魚所在的地方。
【2.4】由于折射，河底也會(huì)顯得比實(shí)際淺一些，下河游泳前一定不要 掉以輕心。
【2.5】同樣的道理， 當(dāng)太陽和月亮的光從外太空（接近真空的環(huán)境） 射入地球的大氣層后，也會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。人眼看到的太陽、月亮在 2 處，比實(shí)際的 1 處要高一些。
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【2.6】因?yàn)榇髿鈱訉?duì)太陽光的折射作用，地球上的人們會(huì)在太陽還沒直射到他們時(shí)就見到了太陽光，即白天變?cè)缌?；人們?cè)谔栂律胶笕匀?能看到一會(huì)兒太陽，即晚上變晚了；大氣層的作用還不小呢！！
【2.7】海市蜃樓。海市蜃樓一般出現(xiàn)在海上，冰雪覆蓋的大地上或 者沙漠中。由于海水蒸發(fā)要帶走大量熱量并且海水的溫度上升慢，這就 導(dǎo)致越靠近大海的地方溫度越低，空氣密度越大，遠(yuǎn)離大海的地方氣溫 越高，空氣密度低。 光線從密度低的地方向密度高的地方傳播會(huì)發(fā)生 靠近法線的偏折。
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上圖中，遠(yuǎn)處的高樓發(fā)出的光線經(jīng)過逐漸偏折進(jìn)入人的眼睛，人眼會(huì)誤認(rèn)為高樓在高空中出現(xiàn)的。
沙漠中的海市蜃樓和海上的正好相反， 沙漠中靠近地面的地方 空氣溫度高，密度小，遙遠(yuǎn)處地平線下的綠洲發(fā)出的光線會(huì)向上折射進(jìn) 入人的眼睛，但往往可望不可及。
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光的全反射和色散
根據(jù)光線的折射原理，當(dāng)光線從水中進(jìn)入空氣中時(shí)，折射角大于入 射角（下圖 a）；當(dāng)入射角逐漸增大，折射角也會(huì)變大，直到有個(gè)臨界 點(diǎn)，折射角為 90 度（圖 b）；當(dāng)入射角繼續(xù)增大時(shí)，光線不會(huì)到達(dá)空 氣中，全部反射回水里，這種現(xiàn)象稱為全反射。
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【3.1】露珠和鉆石在陽光下看起來特別亮的原因是部分進(jìn)入它們內(nèi)部的光線在內(nèi)部形成全反射，跑不出來。
我們雨后看到的彩虹，是光的折射和全反射的結(jié)果。
如下圖， 組成白光的各色光在三棱鏡中的折射程度不一樣，白光經(jīng) 過三棱鏡后，就會(huì)出現(xiàn)七彩色帶。
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【3.2】雨后天晴，當(dāng)陽光從你的身后射向你前方懸浮在空中的密集的 小水滴時(shí)，各色光先是在小水滴的后壁發(fā)生全反射，并發(fā)生不同程度的 折射，形成彩虹。
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【3.3】光導(dǎo)纖維是全反射的一個(gè)重要應(yīng)用。 光導(dǎo)纖維是很細(xì)的玻璃絲，外表涂有很薄的特殊材料，光在分界面上產(chǎn)生全發(fā)射，無論玻璃絲 如何彎曲，光都可以從一端經(jīng)過多次全反射到達(dá)另一端。光導(dǎo)纖維廣泛 應(yīng)用于醫(yī)學(xué)內(nèi)窺鏡和光纖通信。
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凸透鏡和凹透鏡
日常生活中的凸透鏡和凹透鏡的形狀很多，千萬不要被物理書里常用的圖示迷惑了。
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凸透鏡會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生匯聚作用。
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凹透鏡會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生發(fā)散作用。
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盛水的燒瓶相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，下圖左邊是沒灌水的空瓶子，右邊是灌滿水的瓶子，很明顯，右邊小朋友的臉經(jīng)過瓶子后成了一個(gè)倒立的實(shí)像。
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【4.1】我們?cè)诓莸厣?、森林里游玩后，千萬不要把還有水的塑料瓶子 隨便丟棄，因?yàn)檫@就是一個(gè)凸透鏡，強(qiáng)烈的陽光照射后會(huì)在焦點(diǎn)產(chǎn)生很 高的溫度，容易釀成火災(zāi)。
眼睛的晶狀體就是一個(gè)天然的凸透鏡，長(zhǎng)期疲勞使用，晶狀體變厚， 聚焦能力過強(qiáng)，遠(yuǎn)方的物體沒辦法成像在眼球后部的視網(wǎng)膜上。如果人 的眼球天生偏長(zhǎng)，也會(huì)成為近視眼。
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【4.2】近視眼鏡就是利用凹透鏡的發(fā)散作用，把進(jìn)入晶狀體的光線先發(fā)散一下，這樣子晶狀體這個(gè)凸透鏡就可以成像更遠(yuǎn)，到達(dá)視網(wǎng)膜上。
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