光线的传播张本洲优秀PPT.ppt

光线的传播张本洲第1页，本讲稿共24页一、光的直线传播一、光的直线传播1、光源：、光源：能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等）2、光的直线传播、光的直线传播光线：表示光的传播方向的一条直线光线：表示光的传播方向的一条直线 -光束的抽象光束的抽象光在同一种均匀介质中沿直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播第2页，本讲稿共24页二二、小小孔孔成成像像（1）小孔成像说明）小孔成像说明光沿直线传播。光沿直线传播。（2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。）光屏上的像是上下、左右颠倒的。（3）物体和孔的距离越小，像越大。）物体和孔的距离越小，像越大。（4）屏和孔的距离越大，像越大。）屏和孔的距离越大，像越大。.小孔成像说明什么？小孔成像说明什么？.像和物位置关系如何？像和物位置关系如何？.像的大小和什么有关？像的大小和什么有关？思思考考结结论论第3页，本讲稿共24页三、物体的影子三、物体的影子本影本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。：不透明物体背面光完全照不到的区域。半影半影：不透明物体背面有部分光照的区域。：不透明物体背面有部分光照的区域。本影本影半影半影第4页，本讲稿共24页点光源点光源小小 线线 光光 源源大大 线线 光光 源源本本影影半半半半影影影影半半半半 影影影影半半半半影影影影半半半半影影影影影影影影本本影影四。影的形成四。影的形成第5页，本讲稿共24页 1日食、月食日食、月食(1)日食：当太阳、地球、月亮运动到一条直线上，且地日食：当太阳、地球、月亮运动到一条直线上，且地球运动到月亮的半影或本影区时，会出现太阳的全部或部球运动到月亮的半影或本影区时，会出现太阳的全部或部分被月亮挡住的现象叫日食分被月亮挡住的现象叫日食 地球运动到月亮的本影区时，太阳完全被挡住，此时出地球运动到月亮的本影区时，太阳完全被挡住，此时出现现日全食日全食地球运动到月亮的半影区时，太阳的一部分被挡住，此地球运动到月亮的半影区时，太阳的一部分被挡住，此时出现时出现日偏食；日偏食；地球运动到月亮的伪本影时，太阳的中间部分被挡住，地球运动到月亮的伪本影时，太阳的中间部分被挡住，此时出现此时出现日环食日环食 第6页，本讲稿共24页日月月半影半影半影半影半影半影半影半影本影本影本影本影环食区环食区环食区环食区五。日食现象五。日食现象地地地地地地地地第7页，本讲稿共24页2 2 月食月食日日地地.当月球位于地球本影区时当月球位于地球本影区时,可观察到月全食可观察到月全食.当月球位于地球半影区时当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食可观察到月偏食第8页，本讲稿共24页二、光的反射二、光的反射 平面镜平面镜（一）光的反射：（一）光的反射：在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向，一部分光被返射回原来的媒质中。一部分光被返射回原来的媒质中。1、反射定律：、反射定律：（1）反射光线、入射）反射光线、入射光线和法线在同一平面光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光内，反射光线和入射光线分居在法线两侧线分居在法线两侧（2）反射角等于入射角）反射角等于入射角反射光线反射光线入射光线入射光线法线法线iM第9页，本讲稿共24页镜面反射镜面反射3、光路可逆、光路可逆在反射现象中光路是可逆的在反射现象中光路是可逆的2、反射种类、反射种类漫反射漫反射MM都遵循反射定律都遵循反射定律第10页，本讲稿共24页（二）平面镜（二）平面镜1、成像（作图）、成像（作图）2、成像特点、成像特点（1）等大）等大（2）正立）正立（3）虚象虚象(延长线交点）延长线交点）（4）物、像关于镜面对称）物、像关于镜面对称3、平面镜作图的步骤、平面镜作图的步骤（1）明确物体）明确物体（2）找出对称）找出对称（4）作出光路）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开）至少画出两条光线且虚实分开）（3）确定虚象）确定虚象(5)确定观像范围要画边缘光线确定观像范围要画边缘光线M第11页，本讲稿共24页4、应用、应用潜望镜潜望镜微小形变放大微小形变放大库仑扭秤、卡文迪许扭秤库仑扭秤、卡文迪许扭秤练习练习 利用平面镜作图法利用平面镜作图法作出作出AB关于平面镜关于平面镜M的像，的像，画出光路图画出光路图MABAB第12页，本讲稿共24页空气空气玻璃玻璃四四、光光 的的 折折 射射(一一)光的折射光的折射光从一种媒质射入另一种光从一种媒质射入另一种媒质时，传播方向发生改媒质时，传播方向发生改变的现象。变的现象。入射光线入射光线AOBi改变，改变，r也随之改变也随之改变折射光线折射光线反射光线反射光线i增大，增大，r增大增大i减小，减小，r减小减小1、光的折射、光的折射CNN法线法线第13页，本讲稿共24页水水空气空气2、折射定律、折射定律折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧。入射光线分居在法线的两侧。入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。3、折射现象解释、折射现象解释视深比实深浅视深比实深浅4、光路可逆、光路可逆AA折射现象中光路可逆折射现象中光路可逆第14页，本讲稿共24页光密媒质光密媒质(二二)折射率折射率折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率是反映媒质光学性质的物理量折射率折射率光密媒质光密媒质光疏媒质光疏媒质ii光疏媒质光疏媒质第15页，本讲稿共24页(三三)应用应用AOEii 1、光从玻璃砖的一面射入将、光从玻璃砖的一面射入将从另一面射出从另一面射出C2ABD13 2、如图、如图1、2、3为三条光为三条光线请根据光路走向判断线请根据光路走向判断 1、2、3哪条为入射光线、哪条为入射光线、折射光线、反射光线？折射光线、反射光线？AB、CD哪个是界面？哪哪个是界面？哪条是法线？条是法线？AOEB光线发生侧移光线发生侧移B BC2ABD13第16页，本讲稿共24页空气空气玻璃玻璃五、全反射五、全反射(全反射全反射.swf一一)全反射现象全反射现象光由光由光密光密介质射入介质射入光疏光疏介质，当介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，只剩反射光线，光被全部完全消失，只剩反射光线，光被全部反回。反回。(二二)发生全反射的条件发生全反射的条件2、条件：、条件：iC i1、光密、光密 光疏光疏p247第17页，本讲稿共24页3.应用应用:(1)海市蜃楼海市蜃楼 (2)光导纤维光导纤维用光导纤维做手术，不用光导纤维做手术，不用开刀就可以切除肿瘤用开刀就可以切除肿瘤 用光导纤维制作用光导纤维制作的内窥镜可以观的内窥镜可以观察人体的内脏察人体的内脏 现代通信用的光缆现代通信用的光缆是光导纤维制作的是光导纤维制作的 6芯光缆芯光缆 第18页，本讲稿共24页(一一)、什么是棱镜？、什么是棱镜？三棱镜三棱镜-横截面为三角形的棱镜横截面为三角形的棱镜(二二)、棱镜、棱镜 的光学作用：的光学作用：1、改变光的传播方向；、改变光的传播方向；2、使光发生色散。、使光发生色散。六六、棱棱 镜镜第19页，本讲稿共24页2、偏折角、偏折角与棱镜材料的折射率有关与棱镜材料的折射率有关，n大则大则大。大。还与入射角还与入射角i有关。有关。i i1、棱镜使光线向底面偏折。、棱镜使光线向底面偏折。结论：结论：(一一)、三棱镜改变光路方向、三棱镜改变光路方向第20页，本讲稿共24页(二二)、光光 的的 色色 散散(1)棱镜使白光发生色散图棱镜使白光发生色散图光光的的色色散散是是指指复复色色光光通通过过折折射射（如如通通过过三三棱棱镜镜）后后，在在光光屏屏上上形形成成彩彩色色光光带带的的现现象象（如如图图）。色色散散的的实实质质是是由由各各种种色色光光在在同同一一介介质质中中传传播播的的速速率率不不同同，或或者者说说是是同同一一种种介介质质对对不不同同色色光光的的折折射射率率不同不同而引起的。而引起的。第21页，本讲稿共24页 (同种材料对不同颜色的光）同种材料对不同颜色的光）（a）折射角：红光最大、紫光最小。）折射角：红光最大、紫光最小。（b）偏折角：红光最小、紫光最大。）偏折角：红光最小、紫光最大。（c）折射率：红光最小、紫光最大。）折射率：红光最小、紫光最大。（d）速）速 度：红光最大、紫光最小。度：红光最大、紫光最小。(2)几个重要几个重要结论：结论：第22页，本讲稿共24页方向改变方向改变180 方向改变方向改变90(五五)、全反射棱镜、全反射棱镜(1)、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。、横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。(2)、全反射棱镜对光线的控制作用：、全反射棱镜对光线的控制作用：第23页，本讲稿共24页谢谢！第24页，本讲稿共24页