光的直线传播.doc

基本内容:
一、光的直线传播、光速
(一)光源
:能够自行发光的物体叫做光源。如电灯、蜡烛、太阳、萤火虫等
注意:月亮不是光源,因为月亮本身不发光,而是反射的太阳光.
:所谓点光源,就是可忽略自身尺寸的光源,象质点、点电荷、理想气体一样,是理想化的物理模型。
面光源:那些不能作为一个发光点来看待的光源,则称为面光源。
在研究光现象时,为了方便研究,我们通常研究点光源的光学现象,当光源的尺寸远小于它到观察点的距离时就可看作点光源.
:光具有的能量,包含在光束中.
光源发光要消耗其他形式的能,由其他形式的能转化成光能,如电灯发光消耗了电能,蜡烛发光消耗了化学能,太阳发光消耗了太阳内部的原子能,即光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程;光照到物体上,.
(二)光的直线传播
:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.
自然界中的许多光现象,例如影、日食、月食等,,,知道了一个发光点发出的两条光线的方向,根据光沿直线传播的性质,就可以确定这个发光点的位置。如图那样,把两条光线向反方向延长,,就是利用这种方法来确定物体的位置的.

:光能够在其中传播的物质,如:空气、水、玻璃等.
注意:光能在真空中传播,说明光的传播并不依靠介质.
:利用光的直线传播而从光束中抽象出来的概念,用一条带箭头的直线表示光的传播方向的几何线。
光线是个很有用的概念,利用光线我们就可以用几何学的方法来研究光的传播问题.
注意:,,光线是光束的抽象,只代表光的传播方向,实际上是不存在的;而光束是实际存在的,光束是光源发出的光的一部分。

(三)影的形成
光在传播过程中被不透光的物体遮挡,在物体背光面的后方将出现光线照射不到的黑暗区域,这一黑暗区域称为物体的影。同一物体在点光源和面光源照射下,它的影的情况是不同的。

点光源发出的光,照到不透明的物体上,物体向光的表面被照明,。

2面光源的本影和半影.
上图如果是在面光源照射下,球体背面形成的影区中,有一部分是S上任何一点发出的光线都无法照射到的,这是最暗的区域,称为本影;另一部分是S上一部分发光点发出的光线能照射到,而其余发光点的光线照射不到的区域,这是较暗的区域,称为半影。

应用本影和半影的知识,我们可以解释日食和月食现象。应该指出,物体在面光源照射下, 才可能产生本影和半影;随着光源的发光面增大,物体的本影会减小,医院手术室中的无影灯,就是利用多个大面积光源从不同角度照射来消除本影的。
(四)日食月食现象
:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日全食,如①,这就是日偏食如②③区,在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光,只能看到太阳周围的发光环形面,这就是日环食,如④区.

①是本影区;②③是半影区;④是伪本影区;
:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,如图所示。当月球全处于①区时,地球上处于夜晚的人会看见月全食;若月球部分处于本影区①、部分处于半影区②
或③时,地球上处于夜晚的人会看见月偏食,但要注意,当月球整体在半影区时并不发生月偏食.

(五)光速:通常光在真空中的速度为 m/s.
注意:
光在介质中的传播的速度都将小于该值.
光年是长度的单位,其意义是光在一年时间内所走的路程,不是时间单位.

二、光的反射
1、光的反射现象:
当光从一种介质射入另一种介质,在两种介质的界面上改变方向,一部分光返回原来介质的现象——光的反射。
无论透明或不透明物体在其表面均可发生光的反射。
2、反射定律:
反射光线跟入射光线和法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
反射定律解决了如何根据入射光线来确定反射光线,说明反射光线是唯一确定的。
3、光路可逆:

根据反射定律,沿反射光线入射到介面的光线则沿原入射光线返回原介质。
人的思维习惯于由已知物点或入射光线,寻找像点或反射光线。对于相反类