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物理八年级上册第4章《光现象》讲义（一）
教师：钟老师 制作日期：2016年11月2号 §4.1 光的直线传播
一、光源——自身能够发光的物体。
自然光源：太阳、水母、斧头鱼、萤火虫等等；人造光源：白炽灯、霓虹灯等。
▲月亮、钻石、镜子等不是光源(因为它们不是自身发光，只是反射光线).
二、光的直线传播
1.光沿直线传播的条件：在同种均匀透明介质中。
2.光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向（不是真实存在）。
3.光的直线传播的应用：
（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（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
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增大；光凭靠近小孔，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。 实像：由实际光线会聚而成的像。
（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（要求会作图）
日食：太阳 月球 地球； 月食：月球 太阳 地球
4.实际应用：(1)激光准直；(2)射击瞄准；(3)排队纵列；等等.
5.所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。
三、光速
1.c=3.0×108m/s (真空中) 光速在不同介质中不同，V真空>V空气 >V水>V玻璃
2.光年——长度单位。 1光年=300000X365X24X3600=九万四千六百亿公里。
3.光传播的特点：
(1)光的传播不需要介质；(2)光沿直线传播；(3)光的传播速度很快，且不同介质中速度不同。
§4.2 光的反射
一、光的反射
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1. 定义：当光射到物体表面或两种介质界面时，有一部分光反射回原来的介质继续传播，但传播方向发生改变，这种现象叫做光的反射。
2. 我们看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. “一点两角三线” （1）入射点O，也是反射点。
（2）法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；入射光线；反射光线。
（3）入射角i：入射光线与法线的夹角；反射角r：反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）
4. 光的反射定律：“三线共面，法线居中，两角相等”
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。
△反射角总是随入射角的变化而变化，入射角与反射角之间存在因果关系，因而只能说反射角等于入射角。（镜面旋转θ，反射光线旋转2θ） △垂直入射．．．．时，入射角为0度，反射角亦等于0度。
5. 反射现象中，光路是可逆的。（互看双眼）
二、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，反射光仍然被平行的反射出去；
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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；
2. 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，因为积水发生镜面反射，地面发生漫反射，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，光污染也是镜面反射）
3. 解释现象: (1)下雨天向光走走暗处，背光走要走亮处，因为光线在积水处发生镜面反射，在地面发生漫反射；(2)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.
6、潜望镜的工作原理：光的反射。
§4.3 平面镜成像
关于平面镜成像的实验：
① 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凭，则光凭上不能 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。
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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。
一、实验时注意事项
1. 用玻璃板代替平面镜的原因：即可以看到蜡烛的像也可以看到后面的蜡烛，便于准确地确定像的位置。
2. 玻璃板一定要保证竖直放置，否则无法准确找到像的位置；
3. 玻璃板尽量要薄一些，如果玻璃板太厚将会看到两个不重合的像。
二、平面镜成像的特点
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）。
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巧记口诀：等大，等距，垂直，对称，左右相反，上下一致。
例1物体远离或靠近镜面时像的大小不变。
例2水中倒影（水中月、镜中花）物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关。
三、平面镜成虚像的原理：
1. 虚像：不是由实际光线会聚而成，而是由反射光线延长线会聚而成。
2. 虚像相对于物体总是正立的，虚像不能用光屏接收，可用眼睛观察。
▲注意：进入眼睛的光是反射光，并非来自像点。
四、平面镜的应用：1. 成像—照镜子；2. 改变光路—塔式太阳能电站、潜望镜等。
五、球面镜
1. 凸面镜：以球的外表面为反射面，凸面镜对光有发散作用，可用来扩大视野（汽车上的观后镜等）；
2. 凹面镜：以球的内表面为反射面，凹面镜对光有会聚作用，可以产生平行光（太阳灶、利用光路可逆制作电筒等）。
§4.4 光的折射
一、光的折射
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1. 概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折。
▽光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向亦会发生变化。
2. 一点两角三线
（1）入射点O，即折射点；（2）入射角i：入射光线与法线的夹角；反射角r：折射光线与法线间的夹角；（3）法线、入射光线、折射光线。
二、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，即折射角小于入射角；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，即折射角大于入射角。（斜射时，总是空气中的角大）
3. 垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变。
4. 折射角随入射角的增大而增大，但不成比例关系。
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5. 在光的折射中，光路是可逆。
▲反射与折射的区别：折射光线与入射光线在两种介质中，各在界面的一侧；反射光线与入射光线在同种介质，在界面的同侧。
三、光的折射现象
1、生活中与光的折射有关的例子：（1）水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（2）由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；（3）水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；（4）夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些；（5）透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；（6）斜放在水中的筷子好像向上弯折了；
§4.5 光的色散
一、光的色散——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，这种现象叫光的色散；
☆彩虹的形成：光的色散；颜色分布——外圈红色，内圈紫色。
复色光：能够被分解的光，如太阳光；单色光：不能够被分解的光。
二、色光的混合
1. 色光三原色：红、绿、蓝(不能由其他色光混合而成)；三原色等比例混合是白色；
2. 颜料三原色：品红、青、黄，三原色等比例混合是黑色；
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3. 物体的颜色：(1)透明体的颜色由它透过的色光决定；
(2)不透明体的颜色由它反射的色光决定。
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）.
▲白色物体发射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光。
三、看不见的光：
1. 太阳可见光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳可见光谱。（从左往右其波长逐渐减小；散射逐渐增强；人眼辨别率依次降低）
2. 红外线：红光之外的辐射，人眼看不见；
（1）红外线的主要性能是热作用强——加热取暖；
（2）红外线穿透云雾的本领强——遥控探测；
（3）一切物体都能发射红外线，温度越高辐射的红外线越多——夜视仪。
3. 紫外线：紫光之外的辐射，人眼看不见；
（1）紫外线的主要特性是化学作用强——消毒、杀菌；
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（2）荧光效果——验钞；
（3）紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D（小孩多晒太阳），但过量的紫外线对人体有害（臭氧可吸收紫外线，我们要保护臭氧层）
四、光的现象及成因
1、小孔成像---光的直线传播（包括所有的黑影）
2、湖光倒影---光的反射
3、海市蜃楼---光的折射
4、五颜六色---光的色散
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