第3章光现象 知识、现象、方法.docx

《三光现象》现象、知识和方法班级：姓名一、光的色彩颜色（一） 光源1. 定义：本身发光的物体叫作光源例如太阳、闪电、各种发光的电灯、燃气火焰、 发光的水母（萤火虫）、电视机显像管、屏幕等物体注意：钻石、月亮（卫星）、地球（行星）、电影银幕、波光粼粼的水面等不是光源2. 光源可以分为天.然光源与人诰光源两类二） 光的色彩1. 光的色散：（1） 实验——活动3.1分解太阳光器材：平面镜、狭缝、三棱镜、光屏做法：将平面镜伸出窗外并调整使太阳光照射到狭缝上；将三棱镜置于狭缝光束中， 转动三棱镜，同时调整光屏的位置，直到光屏上出现彩色光带为止现象：太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光（这种现象叫作光的色散） 结论：①太阳光是由多种色光混合而成的；② 白光是复色光，红、绿、蓝等色光是单色光；③ 不同色光通过三棱镜后传播方向偏折的角度不同2） 生活常见的光的色散现象：雨后彩虹、日晕等3） 最早研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿2. 色光的混合：（1） 现象：红光和绿光混合，得到黄光；红光和蓝光混合得到品红光；绿光和蓝光 混合旱.现青光；等比例的红光、绿光和蓝光混合，得到白光；色散光带通过三棱镜后也得 到白光。

2） 结论：白光色散后得到的各种色光混合后可以重新得到白光这进一步证明白 光确实是由多种色光组成的3） 光的三原色：红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能产生任何一种颜色的光， 而自身却无法用其他的色光混合而成因此，我们将红、绿、蓝叫做光的三原色三） 物体的颜色1. 透明体的颜色（1） 实验一一活动3.2观察白光透过有色玻璃纸的现象现象：当太阳光通过有色玻璃纸时，红色玻璃纸只能通过红光，绿色玻璃纸只能通过 绿光，蓝色玻璃纸只能诵过蓝光，无色透明体能诵过所有色光即，透明物体只能透过和 它颜色相同的色光，而吸收其他颜色的光结论：透明物体的颜色由它所能透过的色光决定的2） 应用：制作滤色镜2. 不透明体的颜色（1） 现象：在暗室中，太阳光色散光带照射到有色彩纸上，红色彩纸只能反射红光， 绿色彩纸只能反射绿光，蓝色彩纸只能反射蓝光，其他部位是黑色的太阳光色散光带照 射到白纸上，白纸能反射所有色光若各种色光都被吸收，则是黑色的即，不透明物体 只能反射和它颜色相同的色光，而吸收其他颜色的光2） 结论：不透明物体的颜色由它所能反射的色光决定的注意：光照射在物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，若物体是有 色透明的，则还有一部分光会透过它。

四）光能1 .含义：光具有的能量叫作光能2. 转化：通过植物的光合作用，光能可以转化为化学能；通过太阳能热水器，光能 可以转化为内能：通过太阳能电池，光能可以转化为电能二、人眼看不见的光（一） 可见光与不可见光人眼能感觉到的光称为可见光人眼无法察觉的光称为不可见光二） 红外线1. 定义：在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见光2. 发现：1800年，英国科学家赫胥尔在研究各种色光的热效应时发现：当温度计放 在色散光带红光的外侧时，其示数也会增大这种探究方法称为转化法3. 性质：①红外线使被照射的物体发热，热效应显著②自然界所有的物体都能不 停地向外辐射红外线，物体的温度越高，向外辐射红外线强度越强太阳的热主要就是以 红外线的形式传递到地球上的4. 应用：红外烤箱、红外烤漆；红外线照相机（红外热图X红外线温度计、红外制 导（响尾蛇导弹）、红外遥感（监视森林火灾、预测农作物的长势和收成、寻找水源）红 外线夜视仪；红外线遥控器等等三） 紫外线1. 定义：在色散光带紫光外侧存在能使照相底片感光的不可见光2. 发现：1801年，德国物理学家里特将照相底片放在色散光带紫光外侧时被感光了3. 性质：最显著的性质是使荧光物质发光。

另外紫外线具有较强的能量，能灭菌4. 应用：日光灯、黑光灯、验钞机、鉴别古画；杀菌消毒（医用紫外线灯、消毒柜） 促进维生素D的合成从而有利于钙的吸收等等5. 危害：过量照射紫外线对人体有害主要是眼角膜（引发白内障）和皮肤（导致皮 肤过早衰老，甚至发生癌变）焊接时带防护面罩、用防紫外线伞臭氧层是地球的保护伞，它能吸收绝大部分来自太阳的紫外线，我们要保护臭氧层（禁 止排放氟氯碳化物）三、光的直线传播（一）光沿直线传播规律的探究1 .观察：打开液晶投影仪或强光手电筒，让光正对着投影幕布或墙壁照射将手放在光束中，观察手影的形状、颜色和大小改变手的形状，重做几次实验，观察手影的形 状、颜色和大小的变化现象：A.影子的形状与物体的形状相似B.影子的颜色总是黑色的C.影子的大小可 以变化2. 提出问题：光从光源出来后，怎样向外传播呢？3. 猜想与假设：光从光源射出后，在某种介质中可能是沿直线向外传播的4. 设计实验方案：(1) 让一束光射向某一种介质，例如空气、水和玻璃，观察光传播的特征信息快递：看不见光的传播路径，怎么办？用转化法可以在空气中喷水雾、烟雾、粉笔灰等；可以在水中滴入少量牛奶、细泥土等；可以选用有色玻璃。

2) 让一束光射向两种介质的交界面，观察光传播的特征3) 让一束光射向不均匀的介质(可以在水中倒入盐或糖，不搅拌)观察光传播的 特征5 .进行实验与搜集证据：(1) 在气体中 (2)在液体中 (3)在固体中(4)在两种介质的交界面(5)在不均匀介质中6. 分析与论证：光在同种均匀介质中沿直线传播7. 光线：人们常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫作光 线注意：“光线”是人们为了形象地描述光的传播路径而建立的理性化模型，并不真实 存在建立模型法)(二) 光沿直线传播有关现象的解释1. 影子的形成原因当光遇到不透明的物体时，由于光沿直线传播，在该物体后面，会形成一个光不能直 接照射到的，跟物体轮廓相似的黑暗区域，这个区域称为物体的影子2. 月食： 太阳 地球 月球(1) 发生条件：太阳、地球、月球近似在一条直线上，厂一^_______^<<^且地球位于两者之间 厂(2) 发生原因：光的直线传播，地球位于太阳与月球的中间，地球挡住太阳光，在地球后面出现地球的影子，使 月球全部或部分不能反光，从而形成月食3) 当月球运动到a位置发生月全食；当月球运动到b位置发生月偏食；当月球运 动到c位置不发生月食，但月球较暗。

3. 日食：(1) 发生条件：太阳、月球、地球近似在一条直线上，太阳 月球 卢/'且月球位于两者之间 厂竟(2) 发生原因：光的直线传播，月球位于太阳与地球的中间，月球挡住太阳光，在月球后面出现月球的影子，使 *地球上的人不能看到太阳或只看到太阳的一部分3) 地球上a区的人看到日全食；地球上b区的人看到日偏食；地球上c区的人看小孔成像到的是日环食4 .小孔成像：(1) 成像条件：小孔足够小，一般5mm左右若小孔比 较大，但像距足够大时，较大的小孔也能出现小孔成像现象2) 成像原因：光沿直线传播3) 成像性质：实像，上下颠倒、左右相反三) 光沿直线传播规律的应用(1) 用激光引导掘进机开凿笔直大山隧道2) 利用激光贴地面砖、墙面砖，保证地面水平、墙壁竖直3) 排队时，每一位同学只看见前一名同学的后脑勺，看不见前面其他同学时，队 伍就排直了4) 射击瞄准时，当准星挡住被射击的物体(即目标、准星、眼睛“三点一线”时， 扣动扳机，即可命中目标5) 木匠闭一只眼观察木块的边线是否为直线四) 光的速度1. 光的传播需要时间地球接受到的太阳光，其实是500秒之前发出的，2. 1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验，虽没有成功，但揭开了人类历史 上对光速进行研究的序幕。

3. 光速的大小：在真空中c=3X108m/s，在空气中约为3X108m/s，在水中的光速约 是真空中光速的3/4，在玻璃中的光速约是真空中光速的2/3,所以，光速的大小决定于介 质的种类4. 应用：激光测距四、平面镜(一) 平面镜的基本知识1 .含义：表面平整、光滑且能够成像的物体叫做平面镜2. 种类：种类繁多，古代多用铜镜，明代传入玻璃镜生活中平静的水面、抛光的 金属面、平滑的地面砖等等也是平面镜二) 探究平面镜成像的特点1. 猜想与假设：对像的性质、位置、像的大小、像到镜面的距离和物到镜面距离的大小关系等作出猜想2. 设计方案：（1）确定像的位置：将茶色玻璃板竖直放置在水平桌面上，将棋子A放在玻璃板前 某一位置；再将另一个等大的棋子B放到玻璃板后，前后左右移动，人眼在玻璃板前（棋 子A一侧）观察，直到看上去B和A的像重合为此此时棋子B的位置就是棋子A的像 的位置这是等效替代法用玻璃板代替平面镜的好处：利用玻璃板透明（玻璃具有透光性）的特点，使人眼在看到物体A的 像的同时也看到物体B，从而便于确定像的位置以及比较像和物的大小关系用玻璃板代替平面镜的坏处：①由于玻璃板是透明的，光射到玻璃板上后，大部分光透过去了，少部分光反射成像，所以物体在 玻璃板中所成的像的亮度较小，背景光很亮时看不清像。

应对方法：降低背景亮度（选用茶色玻璃板， 拉上窗帘、桌上铺有色彩纸）；增加物的亮度（选用灯泡、蜡烛灯做成像的物，用光源照射物体）②与镜子相比，玻璃板前后两个表面都反射光，都能成像，所以将有两个像，可能会导致像距测量 出现错误，难以得出正确结论应对方法：尽可能选用较薄的玻璃板做实验2）探究像的特点：在确定了像的位置后，用棋子A的像是否与等大的棋子B重合，来比较像和物的大 小关系；用刻度尺测量出像距和物距，来比较像距和物距的大小关系；用量角器（或方格 纸）来比较像和物连线段与镜面是否垂直3 .进行实验与收集证据：（1）放好平面镜；（2）放棋子A，判断像的位置；（3）放棋子B，确定像的位置；（4）判断像和物的大小关系；（5）判断像距和物距大小关系，以及像和物连线段与镜面的位置 关系；（6）判断像的虚实；（7）改变位置，多次实验避免偶然性，增加可信度，以便 得到普遍性的结论4.分析与论证:平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像，像的大小与物体的大小血等，像和物到 平面镜的距离相等像与物关于镜面对称注意：（1）平面镜成等大、正立、虚像;（2）镜面是物像的连线段的垂直平分线三）平面镜成像的原理1 .成像原理：① 在烛焰上取一个发光点S，以从S点发出的两条 光线为例，它们射到平面镜上，将发生光的反射现象， 如图所示；② 反射光线的反向延长线相交于平面镜后的S1点；③两条反射光线进入人眼后，人逆着反射光线看过去，与右图相比，两种情况引起的 视觉感受相同，人会感到S1处有一个发光点”，这个“发光点”就是S点的虚像。

同理，烛 焰上其他发光点也都能通过平面镜产生对应的虚像点，无数个像点共同组成了烛焰的虚像 点由此可见，烛焰的虚像上并没有光发出，我们看到的虚像是由射入眼中的反射光所形 成的视觉平面镜是利用光的反射成像的，所有反射光线的反向延长线都过像点2.实像和虚像：实像是指从物体发出或反射的光线，经过光学元件反射或折射后，反射或折射t光线实 际会聚所成的像，它是中真实的光点会聚而成的明亮区域，是真实存在的，既可以用眼睛 观察到，又可以呈现在光屏上虚像是从物体发出的或反射的光线经过光学元件反射或折射后，反射或折射光线并没 有会聚而是变得发散，人们逆着反射光或折射光看过去，。