初中物理光學
1. 初中物理光學部分內容
倒立放大實像,這是物距在一倍、二倍焦距間的情況,即
f<40cm<2f
所以焦距
20cm<f<40cm
2. 初二物理光學歸納
光學包括兩大部分內容:幾何光學和物理光學.幾何光學(又稱光線光學)是以光的直線傳播性質為基礎,研究光在煤質中的傳播規律及其應用的學科;物理光學是研究光的本性、光和物質的相互作用規律的學科. 一、重要概念和規律 (一)、幾何光學基本概念和規律 1、基本規律 光源發光的物體.分兩大類:點光源和擴展光源.點光源是一種理想模型,擴展光源可看成無數點光源的集合.光線——表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是溫過一定截面光線的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恆為C=3×108m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉齒輪法測出了光這。實像——光源發出的光線經光學器件後,由實際光線形成的.虛像——光源發出的光線經光學器件後,由發實際光線的延長線形成的。本影——光直線傳播時,物體後完全照射不到光的暗區.半影——光直線傳播時,物體後有部分光可以照射到的半明半暗區域. 2.基本規律 (1)光的直線傳播規律 先在同一種均勻介質中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。 (2)光的獨立傳播規律 光在傳播時雖屢屢相交,但互不擾亂,保持各自的規律繼續傳播。 (3)光的反射定律 反射線、人射線、法線共面;反射線與人射線分布於法線兩側;反射角等於入射角。 (4)光的折射定律 折射線、人射線、法織共面,折射線和入射線分居法線兩側;對確定的兩種介質,入射 角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數. 介質的折射串 n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質射向光疏介質;②入射角大於臨界角A,sinA=1/n。 (5)光路可逆原理 光線逆著反射線或折射線方向入射,將沿著原來的入射線方向反射或折射. 3.常用光學器件及其光學特性 (1)平面鏡點光源發出的同心發散光束,經平面鏡反射後,得到的也是同心發散光束.能在鏡後形成等大的、正立的虛出,像與物對鏡面對稱。 (2)球面鏡 凹面鏡有會聚光的作用,凸面鏡有發散光的作用. (3)棱鏡光密煤質的棱鏡放在光疏煤質的環境中,入射到棱鏡側面的光經棱鏡後向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項角偏移。棱鏡的色散作用復色光通過三棱鏡被分解成單色光的現象。 (4)透鏡在光疏介質的環境中放置有光密介質的透鏡時,凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發散作用.透鏡成像作圖利用三條特殊光線。成像規律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則——凸透鏡焦距f取正,凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正,虛像像距v取負。②線放大率與焦距和物距有關. (5)平行透明板光線經平行透明板時發生平行移動(側移).側移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關。 4.簡單光學儀器的成像原理和眼睛 (1)放大鏡 是凸透鏡成像在。u(2)照相機 是凸透鏡成像在u>2f時的應用.得到的是倒立縮小施實像。 (3)幻燈機 是凸透鏡成像在 f<u<2f時的應用。得到的是倒立放大的實像. (4)顯微鏡由短焦距的凸透鏡作物鏡,長焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位於物鏡焦點外很靠近焦點處,經物鏡成實像於目鏡焦點內很靠近焦點處。再經物鏡在同側形成一放大虛像(通常位於明視距離處)。 (5)望遠鏡由長焦距的凸透鏡作物鏡,轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光,經物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)於物鏡焦點外很靠近焦點處,恰位於目鏡焦點內,再經目鏡成虛像於極遠處(或明視距離處)。 (6)眼睛等效於一變焦距照相機,正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大於25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。 (二)物理光學——人類對光本性的認識發展過程 (1)微粒說(牛頓) 基本觀點 認為光像一群彈性小球的微粒。實驗基礎光的直線傳播、光的反射現象。困難問題無法解釋兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。 (2)波動說(惠更斯) 基本觀點 認為光是某種振動激起的波(機械波)。實驗基礎 光的干涉和衍射現象。 ①個的干涉現象——楊氏雙縫干涉實驗 條件 兩束光頻率相同、相差恆定。裝置 (略)。 現象出現中央明條,兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數倍(半個波長的偶數倍)時,兩波同相疊加,振動加強,產生明條;兩波反相疊加,振動相消,產生暗條。應用檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度(增透膜). ②光的衍射現象——單縫衍射(或圓孔衍射) 條件 縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。裝置 (略)。 現象 出現中央最亮最寬的明條,兩邊不等距發表的明暗條紋(或明暗鄉間的圓環)。困難問題 難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質。 (3)電磁說(麥克斯韋) 基本觀點 認為光是一種電磁波。 實驗基礎赫茲實驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速)。各種電磁波的產生機理無線電波 自由電子的運動;紅外線、可見光、紫外線原子外層電子受激發;x射線 原子內層電子受激發;γ射線原子核受激發。可見光的光譜發射光譜——連續光譜、明線光譜;吸收光譜(特徵光譜。 困難問題 無法解釋光電效應現象。 (4)光子說(愛因斯坦) 基本觀點 認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。實驗基礎光電效應現象。裝置(略)。 現象①入射光照到光電子發射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大於光陰極金屬的極限頻率ν。; ③當ν>v。時,光電流強度與入射光強度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強無關,只隨著人射光燈中的增大而增大。 解釋①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內入射光子多,產生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關,入射至金屬表,除用於逸出功外。其餘轉化為光電子初動能。困難問題無法解釋光的波動性。 (5)光的波粒二象性基本觀點認為光是一種具有電磁本性的物質,既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性,個別光子的行為顯示粒子性。實驗基礎微弱光線的干涉,X射線衍射. 二、重要研究方法 1.作圖鋒幾何光學離不開光路圖。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播,方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區域或觀察范圍等.把它與公式法結合起來,可以互相補充、互相驗證。 2.光路追蹤法用作圖法研究光的傳播和成像問題時,抓住物點上發出的某條光線為研究對象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合於研究組合光具成多重保的情況。 3.光路可逆法 在幾何光學中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來方便。
3. 初中物理光學
LZ您好
1/f=1/u+1/v
根據題意,在第一種條件下
1/f=1/u+1/12--(1)
之後透鏡背離物體移遠2cm,也就是u增加了2
同時屏幕相對物體移近2cm,這說明像距減少了4[注意這里有陷阱!]
也就是說1/f=1/(u+2) + 1/(12-4)--(2)
(1),(2)聯立.
1/u+1/12=1/(u+2) + 1/8
24(u+2) + 2(u+2)u=24u + 3(u+2)u
u²+2u-48=0
u=6或者u=-8(舍棄)
那麼,1/f=1/6+1/12
1/f=1/4
f=4
所以這個透鏡的焦距是4cm
4. 初中物理光學!
五、光的反射
1、光源:能夠發光的物體叫光源
2、光在均勻介質中是沿直線傳播的
大氣層是不均勻的,當光從大氣層外射到地面時,光線發了了彎折
3、光速
光在不同物質中傳播的速度一般不同,真空中最快,
光在真空中的傳播速度:C = 3×108 m/s,在空氣中的速度接近於這個速度,水中的速度為3/4C,玻璃中為2/3C
4、光直線傳播的應用
可解釋許多光學現象:激光準直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等
5、光線
光線:表示光傳播方向的直線,即沿光的傳播路線畫一直線,並在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向(光線是假想的,實際並不存在)
6、光的反射
光從一種介質射向另一種介質的交界面時,一部分光返回原來介質中,使光的傳播方向發生了改變,這種現象稱為光的反射
7、光的反射定律
反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線的兩側;反射角等於入射角
可歸納為:「三線一面,兩線分居,兩角相等」
理解:
(1) 由入射光線決定反射光線,敘述時要「反」字當頭
(2) 發生反射的條件:兩種介質的交界處;發生處:入射點;結果:返回原介質中
(3) 反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小,當入射角為零時,反射角也變為零度
8、兩種反射現象
(1) 鏡面反射:平行光線經界面反射後沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光線
(2) 漫反射:平行光經界面反射後向各個不同的方向反射出去,即在各個不同的方向都能接收到反射光線
注意:無論是鏡面反射,還是漫反射都遵循光的反射定律
9、在光的反射中光路可逆
10、平面鏡對光的作用
(1)成像 (2)改變光的傳播方向
11、平面鏡成像的特點
(1)成的像是正立的虛像 (2)像和物的大小 (3)像和物的連線與鏡面垂直,像和物到鏡的距離相等
理解:平面鏡所成的像與物是以鏡面為軸的對稱圖形
12、實像與虛像的區別
實像是實際光線會聚而成的,可以用屏接到,當然也能用眼看到。虛像不是由實際光線會聚成的,而是實際光線反向延長線相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。
13、平面鏡的應用
(1)水中的倒影 (2)平面鏡成像 (3)潛望鏡
六、光的折射
1、光的折射
光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向一般會發生變化,這種現象叫光的折射
理解:光的折射與光的反射一樣都是發生在兩種介質的交界處,只是反射光返回原介質中,而折射光則進入到另一種介質中,由於光在在兩種不同的物質里傳播速度不同,故在兩種介質的交界處傳播方向發生變化,這就是光的折射。
注意:在兩種介質的交界處,既發生折射,同時也發生反射
2、光的折射規律
光從空氣斜射入水或其他介抽中時,折射光線與入射光線、法線在同一平面上,折射光線和入射光線分居法線兩側;折射角小於入射角;入射角增大時,折射角也隨著增大;當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不變,在折射中光路可逆。
理解:折射規律分三點:(1)三線一面 (2)兩線分居(3)兩角關系分三種情況:①入射光線垂直界面入射時,折射角等於入射角等於0°;②光從空氣斜射入水等介質中時,折射角小於入射角;③光從水等介質斜射入空氣中時,折射角大於入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透鏡及分類
透鏡:透明物質製成(一般是玻璃),至少有一個表面是球面的一部分,且透鏡厚度遠比其球面半徑小的多。
分類:凸透鏡:邊緣薄,中央厚
凹透鏡:邊緣厚,中央薄
5、主光軸,光心、焦點、焦距
主光軸:通過兩個球心的直線
光心:主光軸上有個特殊的點,通過它的光線傳播方向不變。(透鏡中心可認為是光心)
焦點:凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這點叫透鏡的焦點,用「F」表示
虛焦點:跟主光軸平行的光線經凹透鏡後變得發散,發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點,這一點不是實際光線的會聚點,所以叫虛焦點。
焦距:焦點到光心的距離叫焦距,用「f」表示。
每個透鏡都有兩個焦點、焦距和一個光心。如圖
6、透鏡對光的作用
凸透鏡:對光起會聚作用(如圖)
凹透鏡:對光起發散作用(如圖)
7、凸透鏡成像規律
物 距
(u) 成像
大小 像的
虛實 像物位置 像 距
( v ) 應 用
u > 2f 縮小 實像 透鏡兩側 f < v <2f 照相機
u = 2f 等大 實像 透鏡兩側 v = 2f
f < u <2f 放大 實像 透鏡兩側 v > 2f 幻燈機
u = f 不 成 像
u < f 放大 虛像 透鏡同側 v > u 放大鏡
凸透鏡成像規律口決記憶法
口決一:
「一焦分虛實,二焦分大小;虛像同側正;實像異側倒,物運像變小」
口決二:
三物距、三界限,成像隨著物距變;
物遠實像小而近,物近實像大而遠。
如果物放焦點內,正立放大虛像現;
幻燈放像像好大,物處一焦二焦間;
相機縮你小不點,物處二倍焦距遠。
口決三:
凸透鏡,本領大,照相、幻燈和放大;
二倍焦外倒實小,二倍焦內倒實大;
若是物放焦點內,像物同側虛像大;
一條規律記在心,物近像遠像變大。
8、為了使幕上的像「正立」(朝上),幻燈片要倒著插。
9、照相機的鏡頭相當於一個凸透鏡,暗箱中的膠片相當於光屏,我們調節調焦環,並非調焦距,而是調鏡頭到膠片的距離,物離鏡頭越遠,膠片就應靠近鏡頭。
5. 初中物理光學所有的概念
主要就是,光的傳播,根據光的傳播可以知道,光是可以反射,和折射的。光是不可以轉彎的,但在光的傳播中光路是可逆,也就是光反射可以讓光按原路反回,漫反射是光射向四面八方(漫反射是表面凸凹不平)平面鏡成的是虛像,虛像和實像是相同的,實像變大虛像也變大,相反,實像變小虛像也變小!折射是從一物體射向另一物體,光是有三種原色的,紅,綠,藍,這三種就是三原色!用它們可以混成各種色光,白色的物體可以反射所以有色光,黑色物體吸收所以色光。看不見的光是紅光以外的一種色光叫紅外線,還有一種色光是紫兒以外的一種色光叫紫外線!光學知識也就是這些吧,還有一些我沒有寫,但我想我沒寫出來的你應該都會,那隻是一些簡單的知識我沒寫,物體的光學知識只要把定義背下來,應該都會了,不算太難!
6. 初中物理光學凸透鏡成像規律
凹透鏡成像規律:只能生成縮小的正立的虛像。成虛像時,若是放大定是凸透鏡生成的,縮小的一定是凹透鏡生成的。
無論是什麼透鏡生成的虛像一定是正立的,生成的實像一定是倒立的。
7. 初中物理光學內容有哪些
⒈光的直線傳播:光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。小孔成像、影子、光斑是光的直線傳播現象。
光在真空中的速度最大為3×10^8米/秒=3×10^5千米/秒
⒉光的反射定律:一面二側三等大。【入射光線和法線間的夾角是入射角。反射光線和法線間夾角是反射角。】
平面鏡成像特點:虛像,等大,等距離,與鏡面對稱。物體在水中倒影是虛像屬光的反射現象。
⒊光的折射現象和規律:
看到水中筷子、魚的虛像是光的折射現象。
凸透鏡對光有會聚光線作用,凹透鏡對光有發散光線作用。
光的折射定律:一面二側三隨大四空大。
⒋凸透鏡成像規律:[U=f時不成像
U=2f時
V=2f成倒立等大的實像]
物距u
像距v
像的性質
光路圖
應用
u>2f
f
2f
倒放大實
幻燈機
u
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8. 怎樣學好初中物理光學
先看看一下內容有沒有記住:
①u的5個位置對應的v的5個位置,以及它們的成像原內理和應用有沒有容記住;
②光的直線傳播原理,反射、折射定律有沒有理解,完全不用背;
③u、v的坐標系圖象是否會分析,比如橫縱坐標有一個交點為X(20,20),那麼此時u=2f,f=10cm;
④眼睛的結構,近視/遠視眼的原因;
⑤會解釋實際生活中「重影」、「分節」等現象;
⑥凸透鏡、凹透鏡的應用。
這些初中足夠了,看你有沒有完全掌握。
////////////補充幾點也很重要:
1、小孔成像(成因、原理)
2、真空不能傳聲(應用)
3、不同介質中光的速度(計算、應用)
4、光的色散,即白光→紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序(了解、應用)
5、波長的計算(好像是和電磁一塊兒的,再不就是高一的)
6、初中主要是講光學的幾何光學,所以光路圖也要會畫,要格外注意u=f(或p/2)時,成像是一束平行光線。
7、我們如何能夠看到物體。
9. 初中物理光學問題
1)汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據透鏡和棱鏡的知識,汽車頭燈玻璃罩相當於一個透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車時,司機不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標、岔路口等。透鏡和棱鏡對光線有折射作用,所以燈罩通過折射,根據實際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車前進的道路和路邊的景物,同時這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標和里程碑,從而確保行車安全。
2)手電筒燈泡的前面有一塊平整的玻璃。你注意過汽車的前燈嗎?汽車前燈也有一塊燈前玻璃,但它和手電筒的燈前玻璃有所不同,上面有橫豎的條紋。這是為什麼呢?
在漆黑的夜間,你不妨打開手電筒觀察一下,它的光束是那樣狹窄而筆直。這對夜間手執手電筒趕路的行人,當然很有用,然而對一輛急速行駛的汽車來說,這種照明方式卻隱藏有極大的危險。
原來狹窄而界限分明的布昂書,雖然能使人看清前方,可路邊的一切幾乎都看不見,這給車輛駕駛時觀察道路情況帶來莫大困難。再說,亮處明晃晃,暗處黑乎乎,這種一暗一明的強烈對比,還會使駕駛員目眩,特別是在汽車震動或晃動的時候,由於亮處不斷的急劇變位,駕駛員為適應照明情況的不斷變化,視覺很容易疲勞。因此,車輛前燈不能採取這種照明方式。
現在的車輛前燈,顯示採用同毛玻璃相仿的磨砂燈泡,通過散光程度的增加而削弱燈光的眩目作用,使駕駛員能很好的邊清周圍環境,如向左或向右的支路、路緣、林蔭樹等等,後來,又有人用散光程度相仿的磨砂燈前玻璃來替代磨砂燈泡。可是磨砂燈泡和磨砂玻璃的散光作用不僅發生在車子的側面和前方,也發生在上方,因此有許多光束就被浪費掉了。而用有橫豎條紋的散光玻璃,就能有效地解決了這一問題。
這種散光玻璃實質上是透鏡和棱鏡的組合體,具有將光線折射而分散到所需要方向的作用。所以,現代汽車裝有這種燈前玻璃以後,汽車前燈就能均因柔和的照亮它前進的道路和路邊的景物。戲外這種散光玻璃還能使其中一部分光折射得略偏向上和兩側,以便照明道路標志和里程碑等。
一塊不起眼的燈前玻璃,居然能起著如此重要的作用。