【单元练】河北秦皇岛市八年级物理上册第四章《光现象》经典测试题(专题培优)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题
1.光从玻璃射向空气中,以下符合实际情况的是()
A.B.
C.
D. D
解析:D
A.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射规律;折射角小于入射角,不符合折射规律,故A不符合实际;
B.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射规律;折射角大于入射角,符合折射规律,故B不符合实际;
C.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射角等于入射角,符合反射规律;折射角等于入射角,不符合折射规律,故C不符合实际;
D.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射角等于入射角,符合反射规律;折射角大于入射角,符合折射规律,故D符合实际。
故选D。
2.关于光现象的相关知识:
①小孔成像,皮影戏都可用光的直线传播知识解释;
②湖水中出现“鱼在云中游”的奇异现象,水中的“鱼”和“云”都是光的反射造成的;
③彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象;
④红外线可用来测体温,紫外线可用来灭菌。
上述判断中,说法正确的是()
A.①③④B.②③④C.①②③D.①②④A
解析:A
①小孔成像,皮影戏都是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故①正确;
②看到的水中的白云是空中的白云以水面为反射面在水中形成的虚像,看到的湖水中鱼在水中游,是鱼发出的光线由水中进入空气中发生折射形成的,故②错误;
③彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象,由于不同颜色的光的折射程度不同,所以人们可以清晰地分辨出七种颜色的光,故③正确;
④红外线可用来遥控,紫外线可用来灭菌紫外线有杀菌作用,故④正确,故A选项正确。
故选A。
3.如图,水平地面上放置着一块平面镜,若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜()
A.右侧底部适当垫高B.左侧底部适当垫高
C.水平向右适当移动D.水平向左适当移动A
解析:A
A.将平面镜右侧底部适当垫高,则入射角增大,反射角也增大,反射光线射到墙上的位置下移,可以射中墙上的目标,故A符合题意;
B.将平面镜左侧底部适当垫高,则入射角减小,反射角也减小,反射光线射到墙上的位置上移,不能射中墙上的目标,故B不符合题意;
CD.将平面镜水平向右或向左适当移动,入射角不变,反射角也不变,反射光线射到墙上的位置不变,不能射中墙上的目标,故D不符合题意。
故选A。
4.如图所示的光现象中,描述正确的是()
A.万中新生军训地下的影子是光沿直线传播形成的
B.发生在万州的“海市蜃楼”是光的反射现象
C .鸟巢倒影是光的折射现象
D .筷子在水面处“弯折”是光的反射形成的A
解析:A
A .万中新生军训地下的“影子”是因为光沿直线传播形成的,故A 正确;
B .海市蜃楼是因为光在不均匀大气中折射形成的,故B 错误;
C .鸟巢倒影是光的反射形成的,故C 错误;
D .筷子在水面处“弯折”是光从水中进入空气中时发生光的折射形成的,故D 错误。
故选A 。
5.如图所示,长30cm 的物体AB 斜放在平面镜前,会在镜中成像A B ''(未画出)。
若A 到镜面的距离为7cm ,B 到镜面的距离为25cm ,则A 到B '的距离为( )
A .30cm
B .40cm
C .50cm
D .60cm B
解析:B 根据平面镜成像特点,先作出端点A 、B 关于平面镜的对称点A ′、B ′,用虚线连接A ′、B ′即为物体AB 的像,AC 是梯形的高,如图所示:
由图可知
CB ′=25cm+7cm=32cm
由ABC 是直角三角形,则
2222(30cm)-(25cm-7cm)=24cm AC AB BC -=
则
2222(24cm)(25cm+7cm)=40cm AB AC CB ''=+=+
故选B 。
6.下列关于光现象,说法错误的是( )
A.雨后彩虹属于光的色散现象
B.生活中我们看到的月食、日食是因为光的折射
C.我们看到本身不发光的物体是因为光在物体表面发生反射的缘故
D.在河岸边看到“鱼在云中游”的奇景,“鱼”和“云”分别是折射和反射形成的B
解析:B
A.雨过天晴时常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故A正确,A不符合题意;
B.日食和月食都是由光的直线传播形成的,故B错误,B符合题意;
C.我们能够看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛,故C正确,C 不符合题意;
D.我们能看到鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,进入人眼,人看到的不是真实的鱼,而是变浅了的鱼的虚像,是由于折射形成的;平静的水面相当于平面镜,白云通过水面成像,这是光的反射形成的;故D正确,D不符合题意。
故选B。
7.关于甲、乙、丙、丁四幅图所对应的说法错误的是()
A.甲图“手影”是光的直线传播形成的
B.乙图验钞机是利用红外线使荧光物质发光
C.丙图平面镜成像的大小与物镜间的距离无关
D.丁图太阳光通过三棱镜后被“分解”成各种颜色的光B
解析:B
A.手影也是影子,是由光的直线传播形成的,故A正确,A不符合题意;
B.验钞机是利用紫外线使荧光物质发光,故B错误,B符合题意;
C.平面镜成像的特点是物像等大,像的大小只与物体的大小有关,故C正确,C不符合题意;
D.太阳光是白光,经过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散,故D正确,D不符合题意。
故选B。
8.某班的学习共同体在一起研讨所学过的知识。
其中合理的是()
A.水中出现树的倒影,水中的“树”比岸上的树小
B.看到池水“变”浅,是光的反射引起的
C.利用三棱镜能研究光的色散
D.阳光中的紫外线可以灭菌,也可以用来遥控C
解析:C
A.水中出现树的倒影,是平面镜成像现象,像与物大小相同,水中的“树”和岸上的树大小应该相同。
故A错误;
B.看到池水“变”浅,是池底的光线从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线进入人眼,人眼所看到的池底的虚像,虚像位置比实际位置高一些,因此看起来池水变浅。
故B 错误;
C.利用三棱镜可以将不同颜色的色光分离开,用来研究光的色散。
故C正确;
D.紫外线可以灭菌,但不可以用来遥控,遥控应用的是红外线。
故D错误。
故选C。
9.如图所示,一束光斜射向水面,在水面上发生了反射和折射,下列说法正确的是
()
A.入射角等于反射角,小于折射角
B.入射角等于反射角,等于折射角
C.当入射角变大时,折射角变大,反射角变小
D.当入射角变小时,折射角变小,反射角变小D
解析:D
由题意知,光从空气斜射向水面,在水面同时发生反射和折射,在光的反射现象中,反射角等于入射角,此时折射角小于入射角,而入射角变大时,折射角、反射角都变大,入射角变小时,折射角、反射角都变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.如图所示的四种现象中,由于光的直线传播而形成的是()
A.水中“倒影”
B.手影
C.海市蜃楼
D.雨后的彩虹B
解析:B
A.水中的倒影是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,故B符合题意;
C.海市蜃楼是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.雨后彩虹是光的色散形成的,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
11.某湖泊深度为10m,一架无人机悬停在距湖面26m的高空中,它在湖中的像到湖面的距______m;若无人机竖直下降,它在水中的像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),所成的像是______(选填“虚像”或“实像”)。
不变虚像
解析:不变虚像
[1]水面相当于平面镜,无人机距离湖面26m,根据平面镜成像物与像到平面镜的距离相等的特点可知,无人机的像距离湖面26m。
[2][3]无人机在湖面成像大小跟无人机的大小有关,跟无人机到湖面的距离没有关系。
所以当它下降的过程中它在水中的像的大小将不变,无人机通过湖面所成的像是虚像。
12.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,FO与OG垂直,请判断:反射光线是_____,折射角大小为_____。
OF60°
解析:OF60°
[1][2]从图中可以看到,CO与EO的夹角是30°,而CO与OF的夹角是30°,这两个角大小相等,根据光的反射定律可判断,这两条光线是入射光线或反射光线,那么OG是折射光线,根据光的折射规律可知,折射光线、入射光线分居法线两侧,那么EO是入射光线,OF是反射光线,可知入射角大小是30°,因为FO与OG垂直,那么OG与OD的夹角是60°,即折射角大小是60°。
13.一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示。
界面上方为_______(选填“空气”或“透明物质”),折射角等于________。
空气20°
解析:空气 20°
[1][2]由图可知,上面的两条线AO 、BO 在同一种介质内,故应该是反射光线和入射光线;反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线,与界面垂直,过入射点O 做出法线MN ,如图
根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧,可知下面的那条线OC 为折射光线,AO 为入射光线,OB 为反射光线,故入射角为
AOM ∠=90°50-︒=40°
折射光线与法线间的夹角即折射角为
NOC ∠=90°-70°
=20° 折射角小于入射角,故下方为透明物质,上方为空气。
14.夏日炎炎,在某城市的公交站点内,乘客在装有喷雾降温系统的站台上候车,如图所示。
这个系统利用了小水滴在_____的过程中会_____热。
一个细心的同学发现在车站背向太阳光的一面有时会出现“微型”彩虹。
为了研究这个问题,该同学让太阳光通过一个三棱镜,在白屏上形成一条彩色光带,这种现象叫光的_____,彩色电视机的色彩是由_____三种色光混合而成的。
汽化吸色散红绿蓝【分析】物质由液态变为气态的过程是汽化汽化是需要吸收热量的;太阳光经过三棱镜后会分解成红橙黄绿蓝靛紫七种单色光这是光的色散现象;由红绿蓝三种单色光能复合成其他颜色的光
解析:汽化 吸 色散 红、绿、蓝
【分析】
物质由液态变为气态的过程是汽化,汽化是需要吸收热量的;太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;由红、绿、蓝三种单色光能复合成其他颜色的光。
[1][2]喷洒水雾降温,是因为水雾变为水蒸气的过程是汽化,汽化吸热,需要从周围吸收大量的热,周围空气温度降低。
[3]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,说明太阳光是由各种色光混合而成的,这一现象是由英国物理学家牛顿发现的。
[4]彩色电视机中的各种画面都是由红、绿、蓝三种单色光复合而成的。
【点睛】
掌握固态、液态、气态之间的六种物态变化的名称和吸热和放热情况,并能利用物态变化的吸热和放热情况解释生活中的问题,本题还考查了光的色散和色光的三原色。
15.在距离平面镜10cm处,点燃一支蜡烛,这时镜中成_____(选填:“虚”或“实”)像,像距离平面镜_____cm;若将平面镜移到原来成像的位置,则像向后移动了_____cm,此过程中像的大小_____(选填:“变小”或“不变”或“变大”)。
虚1020不变
解析:虚1020不变
[1]蜡烛在平面镜中所成的像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,像点没有实际光线到达,所以像是虚像。
[2]平面镜所成的像,像与物体到镜面的距离相等,所以像距平面镜10cm。
[3]若将平面镜移到原来成像的位置,则物距变为20cm,根据平面镜成像特点,此时的像距也为20cm,所以像向后移动了20cm。
[4]平面镜所成的像和物体大小相等,所以此过程中像的大小不变。
16.光与镜面成40°角射在平面镜上,若保持入射光方向不变,转动平面镜,使入射角增大10°,则反射角等于_________。
60°
解析:60°
光线与镜面的夹角为40°,所以入射角为
90°-40°=50°
根据光的反射定律,反射角等于入射角等于50°,入射角增大10°,即为60°,则反射角也等于60°。
17.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将______ (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水
中时,传播方向______ (选填“会”或“不会”)发生偏折.实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些______;
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否______;
(3)如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步______ (选填“偏向”或“远离”)法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之______ (选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为______度。
向左移动会烟雾(或水雾合理即可)在同一平面偏向减小0
解析:向左移动会烟雾(或水雾,合理即可)在同一平面偏向减小0
(1)[1][2]光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P 点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
[3]实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他可以在水面上方喷一些烟雾。
(2)[4]小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(3)[5] [6]入射光线和法线的夹角是入射角,折射光线和法线夹角是折射角,入射光线靠拢法线,说明入射角减小,折射光线偏向法线,说明折射角也减小。
(4)[7]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于0度。
18.小军同学身高1.6m,当他站在平面镜前5m处时,镜中所成的像与他相距____m,当他远离镜面时,他在镜中的像的大小____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
不变解析:不变
[1]因为平面镜所成的和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,由他到平面镜的距离为5m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为5m,则像与他之间的距离为
5m×2=10m
[2]因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,所以当他远离镜面时,像的大小将不会改变。
19.如下图,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中__是折射光线,MM'下方是__(选填“空气”或“玻璃”)。
OC玻璃
解析:OC玻璃
[1]在图中找相邻且相等的角∠AON'和∠N'OB,即为反射角和入射角,对应的两条光线为反射光线和入射光线,则OC为折射光线。
[2]由图可知,折射角大于入射角,因此MM'下方为玻璃。
20.在一些少儿读物里面常有匡衡“凿壁偷光”故事的配图,从物理学角度来看你认为哪一幅配图更合理?请对三幅配图做简要分析说明。
更合理的是______图;
其中图甲______;
图乙______;
图丙______。
丙洞的位置太高光不会斜射到桌面上光线长而窄从小洞透过的光的投影应该是圆形的光线微弱呈圆形高度也合理
解析:丙洞的位置太高,光不会斜射到桌面上光线长而窄,从小洞透过的光的投影应该是圆形的光线微弱呈圆形,高度也合理
[1]更合理的是丙图。
[2][3][4]由图可知,甲图中洞的位置高,光是沿直线传播的,光不可能斜射到桌面上,孔太大且光线太亮,甲不合理;乙图中的光线是长而窄的,圆孔透过的光线应该是圆形的,乙不合理;丙图中光线微弱呈圆形,孔的大小合理,高度也合理,所以丙图合理。
三、解答题
21.生活中处处有物理,留心观察皆学问:
(1)煮鸡蛋和玉米棒子时用水煮,而炸油条和麻花时用菜油炸,这样可以对不同食物提供各自成熟所需达到的___________。
冷空气不断来袭,天气转凉,脸上涂些护肤霜后感觉寒风没那么刺骨,是因为护肤霜___________(选填“加快”或“减慢”)蒸发吸热。
(2)烧开水时,小明发现在离壶嘴远一些的地方有“白气”,妈妈让他注意安全,并告诉他水蒸气烫伤比开水烫伤严重,是因为水蒸气___________(填物态变化名称)要
___________(选填“吸”或“放”)热。
日常生活所用的液化石油气是通过___________(选填“降低温度”或“压缩体积”)的方法使气体液化的。
(3)晴朗的早上,在湖边散步时,看到“鱼儿在云中游,鸟儿在水中飞”,观察到的“游鱼”是光从水中传播到空气中时,在水面发生___________形成的像,像的位置要比鱼实际的位置___________(选填“深”或“浅”)。
水中“飞鸟”是光在水面上发生反射形成的___________(选填“实”或“虚”)像,若空气中的小鸟离水面的距离是2m,则它在水中的倒影离水面___________m;若小鸟飞行的高度增大,则它在水中倒影的大小将
___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
有时我们被水面反射的阳光“刺得眼花”,是因为光在水面发生___________反射造成的。
解析:温度减慢液化放压缩体积折射浅虚2不变镜面
(1)[1]煮鸡蛋和玉米棒子时用水煮,而炸油条和麻花时用菜油炸,是因为煮鸡蛋和玉米棒子需要的温度低,而炸油条和麻花时需要的温度高,因为水的沸点小于油的沸点,所以煮鸡蛋和玉米棒子时用水煮,而炸油条和麻花时用菜油炸。
[2]脸上涂些护肤霜后,皮肤与空气的接触面积减小,减慢了水蒸气的蒸发。
(2)[3][4]水蒸气烫伤比开水烫伤严重,是因为水蒸气先液化为液态,释放一部分热,再和开水一样放热,所以水蒸气烫伤比开水烫伤严重。
[5]液化石油气在常温下是通过压缩体积的方法使气体液化的。
(3)[6][7]光从水中传播到空气中时,即光从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象,眼睛看到的“游鱼”是鱼的虚像,要比真实的鱼深度要浅一点。
[8][9][10]水中“飞鸟”是光在水面上发生反射形成的像,根据平面镜成像的原理可知,物体成的像为虚像、物像大小相等,物像到平面镜等距,所以空气中的小鸟离水面的距离是2m,则它在水中的倒影离水面也是2m,且大小不变。
[11]镜面反射后的光线射向同一个方向,当我们被水面反射的阳光“刺得眼花”时,说明光在水面发生了镜面反射。
22.汽车是常见的交通工具。
它在给我们带来交通便利的同时,也给我们带来了环境污染、交通安全等社会问题。
请你运用所学的物理知识回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程总会产生大量噪声,下列措施中不是为了降低噪声的是_____(填字母)。
A.发动机安装消声器B.内饰采用柔软的材料C.喇叭安装隐蔽
(2)汽车的前灯的反光罩(如图甲所示)相当于凹面镜,它对光线有_____作用。
(3)冬天开车,汽车的挡风玻璃的_____(填“内”或“外”)侧经常会起雾,这是由于水蒸气_____形成的。
(4)小明的爸爸开车带小明去高邮市新建成的体育馆看演出,小明看到路旁的标志牌(如图乙所示),在遵守交通规则的前提下,他们赶到目的地至少需要_____min。
(5)演出结束后,爸爸开车带小明回家,小明嫌车内太暗,想打开车里的灯,爸爸告诉他晚上开车时,车内的灯尽量不要开,这是因为_____。
解析:C会聚内液化24见解析
(1)[1]A.发动机安装消声器可以在声源处减弱噪声,B. 内饰采用柔软的材料可以在传播过程中减弱噪声,只有C喇叭安装隐蔽不能减弱噪声,故选C。
(2)[2]凹面镜对光线有会聚作用,汽车的前灯的反光罩(如图甲所示)相当于凹面镜,能使小灯泡发出的光平行反射出。
(3)[3][4]玻璃的雾气是由于车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃,放出热量液化形成了小水珠;故汽车的挡风玻璃的内侧经常会起雾。
(4)[5]v最大=60km/h,从此标志牌处匀速到达高邮,最快需要
t=
s
v
最大
=
24km
60km/h
=0.4h=24min
他们赶到目的地至少需要24min。
(5)[6]夜间行车驾驶室里如果开灯,车内光线比车外强,这时汽车前挡风玻璃相当于平面镜,会因光的反射使车内物体在车前成像,干扰司机视线,容易造成交通事故。
23.在一次百米赛跑中,某计时员违规,他给某运动员计时,采取了听枪声计时的方法。
结果记得该运动员的成绩是11.30s;
(1)所记录的这个时间比运动员实际跑的时间是偏大了还是偏小了?
(2)若当时空气中的声速是340m/s,则该运动员实际所跑的时间是多少秒?(结果保留两位小数)
解析:(1)偏小了;(2) 11.59s。
(1)如果计时员听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,所测时间肯定是偏小了。
(2)因为
s
v
t
=,所以声音传播100m所需时间
100m
=0.29s
340m/s
s
t
v
=≈
声
运动员实际所跑的时间
11.30s0.29s=11.59s
t t t=
++
=
运动员声
则该运动员实际所跑的时间是11.59s。
答:(1)所记录的这个时间比运动员实际跑的时间是偏小了。
(2)若当时空气中的声速是340m/s,则该运动员实际所跑的时间是11.59s。
24.有人调侃,等红绿灯时红灯停绿灯行,黄灯亮时看心情,黄灯亮时一定不要再行驶了,若稍有不慎将命丧黄泉,道路如图甲所示,街道宽16米,某人沿人行横道走过街道所需时间为8秒。
(1)此人走过街道的平均速度是多少?
(2)街道上有一辆汽车,正以72km/h 的速度沿街道向行人行横道驶来,当此人刚踏上人行横道时,汽车距离人行横道150米,假定二者速度不变,问人先过完街道还是汽车先到达人行横道?
(3)在汽车驾驶室内,驾驶员通过左右两侧后视镜观察有看不到的区域盲区,人或其他车辆应尽量避免进入盲区,如图乙,S 为驾驶员眼睛位置,MN 为左侧后视镜左右两边界点,请做出反射光线NS 的入射光线,并标出BM 到车左侧虚线所示之间的盲区。
解析:(1)2m/s ;(2)汽车先到;(3)。
(1)人的行走速度:
v 1=11s t =16m 8s
=2m/s ; (2) 汽车的速度v 2=72km/h=20m/s ,汽车到达人行横进所需时间:
t 2=22s v =150m 20m /s
=7.5s ; 因为t 2<t 1,所以,可知汽车先到达人行横道;
(3)先过N 点画出法线,再根据反射角等于入射角画出入射光线AN ,则AN 到车左侧的区域就是BM 到车左侧(虚线所示)之间的盲区,如图所示:
答:(1)此人走过街道的速度是1.5m/s ;
(2)计算可知,汽车先到达人行横道;
(3)。
25.阅读短文,回答问题:
扫地机器人的“眼睛”
扫地机器人能自动避开障碍物,像是长了眼睛,它的“眼睛”是什么呢?目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。
红外探测器测距的原理如图所示,红外发射器以一定的角度发射红外光束,光束遇到物体被反射,再通过有滤光作用的凸透镜(又叫滤镜)后照射到CCD检测器上的某一位置,该位置不在透镜的主光轴(中心线)上,偏离的距离叫偏移值L。
根据几何关系可知:物体离传感器越远,L就越小。
在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后,可以计算得到距离D,也就知道物体有多远了。
CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号,电信号的大小叫做探测器的输出值,输出值与偏移值L成正比,L增大2倍,输出值也增大2倍,当然有例外,当D很小时,L值较大,光点可能超出探测器的探测范围,即L超过某一值时,输出值会随着L的增大而快速变小,直至变为零;当D很大时,L值又会很小,这时检测器能否分辨得出这个很小的L 值成为关键,也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值,要检测越远的物体,CCD的分辨率要求就越高,所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。
红外探测器在使用中有两个性能指标:深色物体检出率和环境光抗干扰能力,因为深色物体会吸收部分光能量,而环境光可能对测量产生干扰,这些是红外传感器的研发方向之一。
(1)红外传感器发射红外光束,遇到物体时,光束会发生____;而滤镜是____(阻挡/允许)红外线通过。
(2)若某品牌红外探测器:甲探测范围10cm--80cm,乙探测范围20cm--150cm,则____(甲/乙)的CCD检测器分辨率较高。
(3)下列关于红外探测器的说法,正确的是____
A.滤镜对光束有发散作用 B.物体离得越近越容易探测
C.环境光可能会干扰测量 D.探测的可靠性与物体的颜色无关
(4)文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图像大致为____。