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第四章 光现象 一、光的传播 1、光源：能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源：如：水母、太阳等 人造光源: 如：灯泡、火把等 不能自行发光发热的物体不是光源，如：月亮、钻石、镜子、影幕等。 2、光在同种均匀介质中沿直线传播； 光的直线传播的应用： （1）小孔成像：小孔成像的是像是倒立、缩小的实像 ，像的形状与小孔的形状无关，与物的形状相似。孔越小所成的像越清晰，孔越大所成的像越模糊。例如：树阴下的光斑是太阳的像。 ① 小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。 ② 像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光屏靠近小孔，实像减小； 光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增大。 （2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准； （3）限制视线：坐井观天、一叶障目； （4）影的形成：影子；日食、月食 光的直线传播常见的现象： ① 激光准直。 ②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。 ③日食月食的形成： 日食：太阳、月球 、地球三者在一条直线上，来自太阳的光线被月亮所遮挡； 月食：月球、太阳、地球三者在一条直线上，来自月亮的光线被太阳所遮挡。 如图：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的位置看到日环食。 3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；（是理想化物理模型，非真实存在） 4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。 5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105 km/s; 6、光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位； 即：s=ct=3×105 km/s×365×24×3600s=9.4608×107 km 光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢。 光速远远大于声速，例如：雷雨天时，人们总是先看见闪电，后听见雷声。 二、光的色散： 1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这种现象叫色散； 2、白光是由各种色光混合而成的复色光； 3、天边的彩虹是光的色散现象； 4、色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是三种色光混合而成的；世界上没有黑光； 颜料的三原色是：红、黄、蓝，三原色混合是黑色； 5、透明体的颜色由它透过的色光决定（什么颜色透过什么颜色的光）； 不透明体的颜色由它反射的色光决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的光，白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光） 例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗室里用绿光看画，会看见黑色的马，黑色的石头，还有黑色的花在绿色的纸上，看不见草（草、纸都为绿色） 三、看不见的光 （1）红外线 ① 定义：在光谱的红光以外的部分叫做红外线 ② 特性： A. 热作用强。一切物体都在不断的发射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越多，物体在辐射红外线的同时，也在不断的吸收红外线。 B. 穿透能力强：可穿透云雾。 ③ 作用：加热物品、红外遥感技术、遥控装置. （2）紫外线 ① 定义：光谱中紫外光以外的部分叫紫外线 ② 特性: A. 化学作用强：能使相机底片感光，能促进人体内维生素的吸收; 生理作用强：能杀死微生物，可用来杀菌. ③ 荧光作用强：能使荧光物质发光，可用来验钞，进行防伪等。 四、平面镜成像 1、平面镜成像特点：① 正立的虚像， ② 像和物的大小相等， ③ 像和物关于镜面对称（轴对称图形） ④ 像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等； ⑤ 像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体远离或靠近镜面像的大小不变，像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。 即：正立、等大、虚像；像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；上下相同，左右相反。 2、关于平面镜成像的实验： ① 用玻璃板代替平面镜：便于观察和确定像的位置； ② 刻度尺的作用：便于比较像与物到平面镜的距离关系； ③ 选取两段完全相同的蜡烛：为了比较像与物的大小关系； ④ 移去后面的蜡烛，并在所在的位置上放一光屏，则光屏上不能 接受到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是虚像 ⑤ 将蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小不变。 ⑥ 有3mm和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，玻璃板太厚，会看到两个像。 ⑦ 玻璃板没有放正，倾斜放置，蜡烛与像不能完全重合，不容易找到像。 ⑧ 该实验在较黑暗的环境中做效果好。 3、水中倒影的形成的原因： 平静的水面就好像一个平面镜，它可以成像（水中月、镜中花、水中的云，水中的鸟）；对实物