2022年初二物理光学知识点.docx

2022年初二物理光学知识点 或许许多同学都喜爱阳光，每当到了阳光晴朗的日子都会把被拿出去晒，但是同学们你们知道吗?那些看起来特别简洁的阳光，其实是有许多颜色组成的，今日学习啦我就与大家共享：初二物理光学学问点，希望对大家的学习有帮助! 初二物理光学学问点一 光学包括两大部分内容：几何光学和物理光学.几何光学(又称光线光学)是以光的直线传播性质为基础，探讨光在煤质中的传播规律及其应用的学科;物理光学是探讨光的本性、光和物质的相互作用规律的学科. 一、重要概念和规律 (一)、几何光学基本概念和规律 1、基本规律 光源发光的物体.分两大类：点光源和扩展光源.点光源是一种志向模型，扩展光源可看成多数点光源的集合.光线表示光传播方向的几何线.光束通过肯定面积的一束光线.它是温过肯定截面光线的集合.光速光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的.虚像光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。本影光直线传播时，物体后完全照耀不到光的暗区.半影光直线传播时，物体后有部分光可以照耀到的半明半暗区域. 2.基本规律 (1)光的直线传播规律 先在同一种匀称介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。 (2)光的独立传播规律 光在传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的规律接着传播。 (3)光的反射定律 反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。 (4)光的折射定律 折射线、人射线、法织共面，折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质，入射 角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数. 介质的折射串 n=sini/sinr=c/v。全反射条件光从光密介质射向光疏介质;入射角大于临界角A，sinA=1/n。 (5)光路可逆原理 光线逆着反射线或折射线方向入射，将沿着原来的入射线方向反射或折射. 3.常用光学器件及其光学特性 (1)平面镜点光源发出的同心发散光束，经平面镜反射后，得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出，像与物对镜面对称。 (2)球面镜 凹面镜有会聚光的作用，凸面镜有发散光的作用. (3)棱镜 光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中，入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。 (4)透镜 在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特别光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明成像公式的符号法则凸透镜焦距f取正，凹透镜焦距f取负;实像像距v取正，虚像像距v取负。线放大率与焦距和物距有关. (5)平行透亮板光线经平行透亮板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透亮板厚度、折射率有关。 4.简洁光学仪器的成像原理和眼睛 (1)放大镜 是凸透镜成像在。u(2)照相机 是凸透镜成像在u2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。 (3)幻灯机 是凸透镜成像在 f (4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜，长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处，经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。 (5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜，辕焦距的透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光，经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处，恰位于目镜焦点内，再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。 (6)眼睛等效于一变焦距照相机，正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。 (二)物理光学人类对光本性的相识发展过程 (1)微粒说(牛顿) 基本观点 认为光像一群弹性小球的微粒。试验基础 光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法说明两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。 (2)波动说(惠更斯) 基本观点 认为光是某种振动激起的波(机械波)。试验基础 光的干涉和衍射现象。 个的干涉现象杨氏双缝干涉试验 条件 两束光频率相同、相差恒定。装置 (略)。 现象 出现中心明条，两边等距分布的明暗相间条纹。说明屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时，两波同相叠加，振动加强，产生明条;两波反相叠加，振动相消，产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增加光学镜头透射光强度(增透膜). 光的衍射现象单缝衍射(或圆孔衍射) 条件 缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置 (略)。 现象 出现中心最亮最宽的明条，两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题 难以说明光的直进、找寻不到传播介质。 (3)电磁说(麦克斯韦) 基本观点 认为光是一种电磁波。 试验基础赫兹试验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产朝气理 无线电波 自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线 原子内层电子受激发;γ射线 原子核受激发。可见光的光谱放射光谱连续光谱、明线光谱;汲取光谱(特征光谱。 困难问题 无法说明光电效应现象。 (4)光子说(爱因斯坦) 基本观点 认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。试验基础 光电效应现象。装置(略)。 现象 入射光照到光电子放射几乎是瞬时的;入射光频率必需大于光阴极金属的极限频率ν。; 当νv。时，光电流强度与入射光强度成正比;光电子的最大初动能与入射光强无关，只随着人射光灯中的增大而增大。 说明 光子能量可以被电子全部汲取.不需能量积累过程;表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;入射光强。单位时间内入射光子多，产生光电子多;入射光子能量只与其频率有关，入射至金属表，除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题 无法说明光的波动性。 (5)光的波粒二象性 基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质，既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性，个别光子的行为显示粒子性。试验基础微弱光线的干涉，X射线衍射. 二、重要探讨方法 1.作图锋几何光学离不开光路图。利用作图法可以直观地反映光线的传播，便利地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或视察范围等.把它与公式法结合起来，可以相互补充、相互验证。 2.光路追踪法用作图法探讨光的传播和成像问题时，抓住物点上发出的某条光线为探讨对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于探讨组合光具成多重保的状况。 3.光路可逆法 在几何光学中，一全部的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来便利。 初二物理光学学问点二 1一、光源 能发光的物体叫做光源。光源可分为自然光源(水母、太阳)，人造光源(灯泡、火把)。 二、光的直线传播 1、光在同种匀称介质中沿直线传播; 2、光的直线传播的应用： (1)小孔成像：像的形态与小孔的形态无关，像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像); (2)取直线：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(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目; (4)影的形成：影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间)。 3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向。 三、光速 1、真空中光速是宇宙中最快的速度。 2、在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s。 3、光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位。 注：声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播;光在真空中传播的最快，空气中次之，透亮液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速，(如先望见闪电再听见雷声，在100m赛跑时声音传播的时间不能忽视不计，但光传播的时间可忽视不计)。 四、光的反射 1、当光射到物体表面时，有一部份光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。 2、我们望见不发光的物体是因为：物体反射的光进入了我们的眼睛。 3、反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。 (1)法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线; (2)入射角：入射光线与法线的夹角;反射角：法射光线与法线间的夹角;(入射光线与镜面成θ角，入射角为90°-θ，反射角为90°-θ) (3)入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的改变而改变而改变，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转θ，反射光旋转2θ); (4)垂直入射时，入射角、反射角等于多少? 答：垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度。 4、反射现象中，光路是可逆的(例如：互看双眼)。 5、利用光的反射定律画一般的光路图(要求会作)： (1)确定入(反)射点：入射光线和反射面，或反射光线和反射面，或入射光线和反射光线的交点，即为入射(反射)点; (2)依据法线和反射面垂直，作出法线; (3)依据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线。 6、两种反射：镜面反射和漫反射 (1)镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍旧被平行的反射出去; (2)漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，反射光将沿各个方向反射出去; (3)镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守反射定律;不同点是：反射面不同(一光滑，一粗糙)，一个方向的入射光，镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走，走暗处，背光走要走亮处。电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处，黑板上反光是发生了镜面反射)。 五、光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图)。 3、斜射时，总是空气中的角大;垂直入射时，折射角和入射角都等于0°，光的传播方向不变更。 4、折射角随入射角的增大而增大。 5、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生。 6、光的折射中光路可逆。 初二物理光学学问点三 一、单元复习目的 (1)、学问目标 1、知道光在匀称介质中沿直线传播。 2、利用光的直线传播说明物理现象。 3、识记光在真空中的传播速度。 4、利用光的反射定律进行作图。 5、驾驭平面镜成像及其应用。 6、驾驭光的折射现象和光的折射定律。 (2)、实力目标 1、 培育理论联系实际，进行自主学习，探究探讨的实力。 2 、培育学生利用网络等现代信息技术，查找有用信息的实力。 (3)、情感目标 增加学生团体间的合作、沟通意识。 二、教学重点： 理论联系实际，说明生活中的一些光现象。 三、复习内容 本章讲解并描述光现象。重点是光的反射和光的折射。本章内容包括光的直线传播、光的反射定律、平面镜成像、凹镜和凸镜的作用及这些学问的应用。 四、学问梳理 光源 光的直线传播 光的传播特点、光速 实例及应用 色光 颜料 光的反射定律 镜面反射和漫反射 平面镜成像 定义 规律现象 基本学问 凸透镜 对光的作用 成像规律及应用 透镜 凹透镜 基本学问 红外线 对光的作用 紫外线 五、教学课时：四课时 第一课时 一、 复习的重点和难点 通过光的直线传播的学习，应了解光在匀称介质中是沿直线传播的。还要知道光在真空中的速度是3×108米/秒。 二、基础练习 做下面一组填空题： 1.能够发光的物体叫做光源。太阳、月亮、烛焰、眼睛和钻石等物体中属于光源的是太阳、烛焰。 2.光在匀称介质中是沿直线传播的。在我国古代墨经中记载着世界上最早的小孔成像试验，并明确提出了光的直线传播。 3.光在直空中的速度是3×105千米/秒，光在其它介质中的速度比在真空中的速度小。 三、复习过程 (1)、光的直线传播 1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如 太阳、萤火虫;人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光，它不是光源。 2、规律：光在同一种匀称介质中是沿直线传播的。 3、应用： 激光准直。 影子的形成：光在传播过程中，遇到不透亮的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。 日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。 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。 小孔成像：小孔成像试验早在墨经中就有记载小孔成像成 倒立的实像，其像的形态与孔的形态无 关。 4、光速：光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 例题108如图1所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是( ) 例题2 08)下列现象中，可以用光沿直线传播说明的是( ) A.树在水中的倒影 B.立竿见影 C.冰透镜向日取火 D.鱼翔浅底 例题3 (08)如图所示，在开凿大山隧道时，工程师们经常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。这主要利用了( ) A、光的直线传播 B.光的曲线传播 C.光的反射 D.光的折射 例题4 08)小孔成像的原理是光的_。若光源是圆形的，小孔是方形的，则成的像是_形的。 第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页