貴州省貴陽戴氏教育管理有限公司八年級物理全冊《第四章 多彩的光》知識總結 （新版）滬科版

第四章 多彩的光 一、光的傳播1、光源：即能發(fā)光的物體（太陽、螢火蟲、通電電燈、點燃的蠟燭、恒星、水母、燈籠魚等，月亮、所有行星均不是光源，但它們能反射太陽光或其他光源的光）?？煞譃椋喝嗽旃庠矗和婋姛?、點燃的蠟燭；自然光源：太陽、螢火蟲、恒星、水母、燈籠魚等。2、光在同種均勻物質中是沿直線傳播的（能看到地平線以下的太陽，是由于地球周圍的大氣是不均勻的，離地面越高，空氣越稀薄，從大氣層外射到地面的光線會發(fā)生彎曲）。3、在物理學中，用一條帶線頭的直線表示光的傳播路徑和方向，并將這條帶箭頭的直線稱為光線。許多光線在一起稱為光束。4、光直線傳播的應用：影子的形成（由于光沿直線傳播，所以當光遇到不透明的物體就會在物體后面形成影子）、日食月食的形成、小孔成像、激光準直、隊伍看齊。5、光的傳播速度很快，在真空中速度最大，在空氣中略小于真空中的速度，在水中是真空中的3/4，在玻璃中是真空中的2/3。（光速遠遠大于聲速，如先看見閃電再聽見雷聲，在100m賽跑時聲音傳播的時間不能忽略不計，但光傳播的時間可忽略不計）注：光年是光在一年中傳播的距離，光年是長度單位；1光年9.46×1015m；二、光的反射1、光的反射：當光射到物體表面時，被物體表面反射回去，這種現(xiàn)象叫做光的反射。2、光反射圖：如右圖3、反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線、法線都在同一個平面內；反射光線、入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角。說明：（1）入射角與反射角之間存在因果關系，反射角總是隨入射角的變化而變化，因而只能說反射角等于入射角，不能說成入射角等于反射角。（鏡面旋轉，反射光旋轉2）（2）垂直入射時，入射角為0度，反射角亦等于0度。4、鏡面反射和漫反射：（1）鏡面反射：平行光射到光滑的反射面上時，反射光仍然被平行的反射出去；（2）漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，反射光將沿各個方向反射出去；（3）鏡面反射和漫反射的相同點：都是反射現(xiàn)象，都遵守反射定律；不同點是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一個方向的入射光，鏡面反射的反射光只射向一個方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（電影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上“反光”是發(fā)生了鏡面反射）生活中的例子：迎著月亮走，水面很光滑，會發(fā)生鏡面反射，光束較為集中，進入眼睛的光線較強，會使人們感覺水面比較亮；而地面發(fā)生漫反射，光線分散，進入眼睛的光較弱，人們覺得地面比較暗。如果背著月亮走，水面發(fā)生鏡面發(fā)射的光無法進入人的眼睛，因此積水處較暗，地面發(fā)生漫發(fā)射的光線進入人眼，因此人們覺得地面比水面亮。5、平面鏡成像（能呈現(xiàn)在光屏上的像為實像；不能在光屏上呈現(xiàn)，只能用眼睛直接看到的像為虛像）1）平面鏡成像的特點：像是虛像，像與物的大小相同，像到平面鏡的距離與物體到平鏡面的距離相等，像和物體相對鏡面對稱。（為什么離鏡子越遠，感覺像越小？人的視覺造成的，同一個物體離我們越遠，我們眼睛對物體的邊緣所張的視角越小，感覺物體就越小。）2）像和物對應點的連線和鏡面垂直，到鏡面的距離相等；像和物上下相同，左右相反（鏡中人的左手是人的右手，看鏡子中的鐘的時間要看紙張的反面，物體遠離、靠近鏡面像的大小不變，但亦要隨著遠離、靠近鏡面相同的距離，對人是2倍距離）。3）水中倒影的形成的原因：平靜的水面就好像一個平面鏡，它可以成像（水中月、鏡中花）；對實物的每一點來說，它在水中所成的像點都與物點“等距”，樹木和房屋上各點與水面的距離不同，越接近水面的點，所成像亦距水面越近，無數(shù)個點組成的像在水面上看就是倒影了。（物離水面多高，像離水面就是多遠，與水的深度無關）。4）平面鏡成虛像的原因：物體射到平面鏡上的光經(jīng)平面鏡反射后的反射光線沒有會聚而是發(fā)散的，這些光線的反向延長線（畫時用虛線）相交成的像，不能呈現(xiàn)在光屏上，只能通過人眼觀察到，故稱為虛像（不是由實際光線會聚而成）注意：進入眼睛的光并非來自像點，是反射光。要求能用平面鏡成像的規(guī)律（像、物關于鏡面對稱）和平面鏡成像的原理（同一物點發(fā)出的光線經(jīng)反射后，反射光的反向延長線交于像點）作光路圖（作出物、像、反射光線和入射光線）。三、光的折射1、光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象。2、光在同種介質中傳播，當介質不均勻時，光的傳播方向亦會發(fā)生變化。3、折射角：折射光線和法線間的夾角。4、光的折射規(guī)律：1）光折射中，折射光線、入射光線、法線光線在同一平面內，法線居中。2）折射角隨入射角的增大而增大；3）光從空氣斜射入水或其他介質時，折射光線向法線方向偏折；光從水或其它介質斜射入空氣中時，折射光線遠離法線（要求會畫折射光線、入射光線的光路圖）4）斜射時，總是空氣中的角大；垂直入射時，折射角和入射角都等于0°,光的傳播方向不改變5）當光射到兩介質的分界面時，反射、折射同時發(fā)生6）光的折射中光路可逆。生活中的例子：水中的魚的位置看起來比實際位置高一些（魚實際在看到位置的后下方）；由于光的折射，池水看起來比實際的淺一些；水中的人看岸上的景物的位置比實際位置高些；夏天看到天上的星斗的位置比星斗實際位置高些；透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像錯位了；斜放在水中的筷子好像向上彎折了（要求會作光路圖）。人們利用光的折射看見水中物體的像是虛像（折射光線反向延長線的交點）四、光的色散1、太陽光通過三棱鏡后，依次被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，這種現(xiàn)象叫色散。詩詞：菩薩蠻·大柏地（一九三三年夏） 赤橙黃綠青藍紫，誰持彩練當空舞？ 雨后復斜陽，關山陣陣蒼。 當年鏖戰(zhàn)急，彈洞前村壁。 裝點此關山， 今朝更好看。大柏地在江西省瑞金縣城北六十里。一九二九年一月，毛澤東和朱德率領紅軍由井岡山向贛南進軍。二月十日(正值春節(jié))至十一日，在大柏地擊敗尾追的國民黨贛軍劉士毅部，殲敵近兩個團，俘敵團長以下八百余人，并繳獲了大批武器。這是毛澤東和朱德率領的紅軍部隊離開井岡山后打的第一個大勝仗。這首詞是作者一九三三年重過大柏地時所作，當時他已被調離軍事領導職務，專任政府工作。2、白光是由各種色光混合而成的復色光。3、色光的三原色是：紅、綠、藍；其它色光可由這三種色光混合而成；世界上沒有黑光；顏料的三原色是品紅、青、黃；三原色混合是黑色；4、透明體的顏色由它透過的色光決定（什么顏色透過什么顏色的光）；不透明體的顏色由它反射的色光決定（什么顏色反射什么顏色的光，吸收其它顏色的光，白色物體發(fā)射所有顏色的光，黑色吸收所有顏色的光）例：一張白紙上畫了一匹紅色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭，現(xiàn)在暗室里用綠光看畫，會看見黑色的馬，黑色的石頭，還有黑色的花在綠色的紙上，看不見草（草、紙都為綠色）思考：為什么黑色花很少見？五、科學探究：凸透鏡成像1、凸透鏡：是利用光的折射原理制成的光學器件，其形狀是中央較厚、邊緣薄。凸透鏡對光有會聚作用，又叫會聚透鏡。2、主光軸（光軸）：過透鏡兩個球面球心的直線，用CC/表示；3、光心：凸透鏡的中心；用“O”表示。4、焦點：平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于主光軸上一點，這點叫焦點；用“F”表示。5、焦距：焦點到光心的距離（通常由于透鏡較厚，焦點到透鏡的距離約等于焦距）焦距用“f”表示。如下圖： 注：中央比邊緣薄的透鏡叫凹透鏡，對光有發(fā)散作用，又叫發(fā)散透鏡；并行于主光軸的光經(jīng)凹透鏡發(fā)散后，其反向延長線的交點叫凹透鏡的焦點。凸透鏡和凹透鏡都各有兩個焦點，凸透鏡的焦點是實焦點，凹透鏡的焦點是虛焦點。粗略測量凸透鏡焦距的方法：使凸透鏡正對太陽光（太陽光是平行光，使太陽光平行于凸透鏡的主光軸），下面放一張白紙，調節(jié)凸透鏡到白紙的距離，直到白紙上光斑最小、最亮為止，然后用刻度尺量出凸透鏡到白紙上光斑中心的距離就是凸透鏡的焦距。辨別凸透鏡和凹透鏡的方法：1）用手摸透鏡，中間厚、邊緣薄的是凸透鏡；中間薄、邊緣厚的是凹透鏡；2）讓透鏡正對太陽光，移動透鏡，在紙上能看到較小、較亮光斑的為凸透鏡，否則為凹透鏡；3）用透鏡看字，能讓字放大的是凸透鏡，字縮小的是凹透鏡；6、三條特殊光線的畫法：（1）、跟主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡鏡后會經(jīng)過焦點；而經(jīng)過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過焦點。（2）通過凸透鏡的焦點或射向凹透鏡另一側的焦點的光線，經(jīng)凸透鏡鏡后會平行于主光軸；而經(jīng)過凹透鏡折射后平行于主光軸。（3）射向光心的光線經(jīng)過凹、凸透鏡傳播方向均不改變。7、凸透鏡成像特點：探究凸透鏡的成像規(guī)律：器材：凸透鏡、光屏、蠟燭、光具座（帶刻度尺）注意：“三心共線”：蠟燭的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一直線上；又叫“三心等高”成像條件物距（u）成像的性質像距（v）應用U2f倒立、縮小的實像fv2f照相機U=2f倒立、等大的實像v=2ffu2f倒立、放大的實像v2f投影儀U=f不成像0uf正立、放大的虛像（光的折射形成，而平面鏡成像是由反射形成的）放大鏡口訣：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，實像異側且倒立，物進像退且變大，虛像正立在同側。物進像近且變大。六、眼睛與視力矯正1、近視眼：看不清遠處的物體（只能將近處的物體成像在視網(wǎng)膜上），青少年用眼過度以及周圍環(huán)境的光污染等因素會導致近視。還有遺傳、眼疾所致。2、遠視眼：只能看清遠處的物體，老年人眼球周圍肌肉松弛，張力不足，導致眼睛的自我調節(jié)范圍也大大減小。3、視力可通過眼鏡矯正。（近視眼前加一個焦距合適的凹透鏡，能改善物體在視網(wǎng)膜上的成像情況；遠視眼前加一個焦距合適的凸透鏡，能改善物體在視網(wǎng)膜上的成像情況）注：“度”=焦距倒數(shù)的100倍七、神奇的“眼睛”（放大鏡、顯微鏡、望遠鏡、照相機和投影機等）拓：透鏡及其應用1、照相機：1）鏡頭是凸透鏡；2）物體到透鏡的距離（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、縮小的實像；2、投影儀：1）投影儀的鏡頭是凸透鏡；2）投影儀的平面鏡的作用是改變光的傳播方向；注意：照相機、投影儀要使像變大，應該讓透鏡靠近物體，遠離膠卷、屏幕。3）物體到透鏡的距離（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的實像；3、放大鏡：1）放大鏡是凸透鏡；2）放大鏡到物體的距離（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虛像；注：要讓物體更大，應該讓放大鏡遠離物體；注意：1、實像是由實際光線會聚而成，在光屏上可呈現(xiàn)，可用眼睛直接看，所有光線必過像點；2、虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，但能用眼睛看，由光線的反向延長線會聚而成；注意：凹透鏡始終成縮小、正立的虛像；9、眼睛的晶狀體相當于凸透鏡，視網(wǎng)膜相當于光屏（膠卷）；10、近視眼看不清遠處的物體，遠處的物體所成像在視網(wǎng)膜前，晶狀體曲度過大，需戴凹透鏡調節(jié)；11、遠視眼看不清近處的物體，近處的物體所成像在視網(wǎng)膜后面，晶狀體曲度過小，需戴凸透鏡調節(jié)；顯微鏡和望遠鏡12、顯微鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡、目鏡都是凸透鏡，它們使物體兩次放大；13、望遠鏡由目鏡和物鏡組成，物鏡使物體成縮小、倒立的實像，目鏡相當于放大鏡，成放大的像；