中考物理必考題:實際生活中的光學現象
聚焦物理考試考點,探秘生活物理常識。
實際生活中的光學現象是中考選題
必考
的一道題,這道題需要同學們對光學知識要有足夠的理解和認識,尤其是生活中的光學現象。學生們要做到理解它真正的光學原理,而不是靠死記硬背。
死記硬背
不僅算不上學習知識,對記憶也是沒有好處的。
那麼想到答對這種題需要掌握哪些光學基礎知識呢?
首先學生們要了解
光學的基本定義。
比如說什麼是
光源
,什麼不是光源。光在真空和介質中能否傳播以及它們在不同介質中的
傳播速度
是多少。光的本質是
電磁波
,還有
光線
的概念等等。
然後瞭解光的四個基本性質,它們分別是
光的直線傳播、光的反射、光的折射和光的色散。
光在同種均勻介質沿中直線傳播
首先我要強調必須是
同種
介質,光傳播經過不同種介質會發生折射。其次必須是
均勻
介質,即使是同種不均勻的介質光也會發生折射。
那麼光在同種介質中沿直線傳播在生活中有哪些現象和應用呢?
先說應用,比如
挖洞機透過鐳射準直挖山洞
、
學生們做體操站排對齊、射擊隊員射擊槍靶
等等。
生活中的現象也有很多,比如說
小孔成像、日食和月食還有影子的形成
等等。
小孔成像
:小孔成像的關鍵因素就是孔必須是
小孔
,而且成的像和小孔的
形狀無關
,因為像能承接在光屏上,所以小孔成像成的是
實像
,成像大小和像物到孔的
距離大小
有關。
常見生活中的現象:陽光透過樹林在地上形成
“光斑”
,此光斑就是太陽的像。
日食
是地球運動到了月亮的影子裡,月球擋住了太陽的全部或者一部分光,形成了
日全食
或者
日偏食
,在特殊的位置還會形成
日環食
,這些都是
光的直線傳播
導致的。
月食
是月亮運動到了地球的影子裡,因為月球本身不會發光,所以它是靠
反射
太陽光才讓人們看到它的,但當它運動到地球的影子裡時,反射不到太陽光,就好像月亮被
“天狗”
吃了一樣。
影子
也是光的直線傳播現象,光由於直線傳播,有些位置由於一些物體阻擋
照不到
光,背後就形成了
影子
。比如我們經常做的
“手影”
動作,還有古代的
“皮影戲”
,還有醫院的
無影燈
(
其實就是周圍一圈都是燈
)等等。
光的反射
定義
:光遇到
障礙物
會改變方向返回傳播,這種現象就做
光的反射
。
光的反射遵循
光的反射定律
:入射光線、反射光線和法線在
同一平面
內,入射光線和反射光線分居
法線兩側
,
反射角
等於入射角。
這裡要說明一下,必須說
反射角
等於入射角,而不能說入射角等於反射角。因為從數學角度它們就是
因變數
和
自變數
的關係,入射角變化,
反射角
才隨著變化,所以要先說
反射角
。
還有就是
反射角存在,
入射角一定存在,但是入射角存在反射角未必存在,比如你把一束光線照向牆角,就只有入射角沒有
反射角
。
光的反射分為
漫反射和鏡面反射
,漫反射反射面是
凹凸不平
的,鏡面反射反射面是
平整的
。不管是漫反射還是鏡面反射都遵循
光的反射定律
。
那麼反射在生活中的應用有哪些呢?
最典型的就是
平面鏡成像
了,平面鏡成像為什麼是
光的反射現象
呢?這個需要畫圖來分析,有需要的可以單獨詢問我,在這裡就不做解答了。
平面鏡成像的特點有四個:
(1)
物和像相等
。
(2)
物和像到平面鏡的距離相等。
(3)
像和物的連線垂直平面鏡。
(4)
平面鏡成虛像。
在這裡要記得在同一個平面內的兩個或者多個平面鏡,成的像是
重合在同一位置
並且都是
完整的
。
光的
反射生活
中也有很多現象和應用,比如說
凹面鏡、凸面鏡、河面倒影,我們能看到黑板、衣服
等等。
光的折射(斜射時發生)
光的折射
是因為
介質不同
或者
同種介質不均勻
形成的,光折射時要遵循
光的折射定律。
折射定律:
入射光線、折射光線和法線在
同一平面
內,入射光線和折射光線分居在
法線兩側
,當光從空氣
斜射
入到另一種介質時,折射角
小於
入射角;當光從另一種介質斜射到空氣中時,折射角
大於
入射角。
光的折射現象在生活中有非常多的例子,比如說
筷子在水中看起來折了,海市蜃樓,河底或者魚看起來很淺,星星一閃一閃,早上和日落的太陽還有凸透鏡和凹透鏡
等等,這些現象都和光的折射
有關。
光的色散
光經過
三稜鏡
後會分成很多種顏色,把這些光承接到光屏上
從上到下
依次有
赤橙黃綠青藍紫
這明顯的七種顏色,我們把這種現象叫做
色散
。
最早做色散實驗的是
牛頓
,而色散現象說明光不是
單色光
而是由
多種光復合
而成。而且
紫光
的偏折能力
最大
,
紅光
的偏折能力
最小
。
在紫光下面還有一個叫
紫外線
的光,在紅光上方還有一個叫
紅外線
的光,這兩種光都是人類
肉眼直接看不到
的。紫外線可以用來
殺菌、驗鈔
,但也容易讓人患上
面板癌。
紅外線有
熱效應
,溫度越高的物體輻射
紅外線
越多,紅外線
反射效能
也很好,
遙控器
就是應用的紅外線。
光的色散生活中最典型的現象就是
彩虹
,還有光的三原色是
紅綠藍
,不是紅黃藍。
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