物理光学知识点

一、光的传播
1、光源：能够发光的物体可分为
（1）自然光源如：太阳，萤火虫（2）人造光源如：蜡烛，电灯
2、光的传播：
（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的
（2）直线传播现象
①影子的形成：日食、月食、无影灯②小孔成像：倒立、实像
3、光的传播速度"：
（1）光在真空中的传播速度是3.0×108（2）光在水中的传播速度是真空中的3/4 （3）光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3
二、光的反射
反射分类：遵循光的反射定律。

（1）镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行
（2）漫反射：入射光线平行，反射光线不平行
平面镜成像：平面镜成的像是虚像，像与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体关于平面镜对称（等大，正立，虚像）
三、光的折射
1、折射现象：光由一种介质射入另一种介质时，在介面上将发生光路改变的现象。

常见现象：筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼。

2、光的折射初步规律：（1）光从空气斜射入其他介质，折射角小于反射角（2）光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角（3）光从一种介质垂直射入另一种介质，传播方向不变（4）当入射角增大时，折射角随之增大
3、光路是可逆的
四、光的色散
1、定义：白光经过三棱镜时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散。

2、色光三基色：红、绿、蓝。

混合后为白色
3、颜料三原色：红、黄、蓝。

混合后为黑色
4、颜色
（1）透明体的颜色决定于物体透过的色光。

（透明物体让和它颜色的光通过，把其它光都吸收）。

（2）不透明体的颜色决定于物体反射的色光。

（有色不通明物体反射与它颜色相同的光，吸收其它颜色的光，白色物体反射各种色光，黑色物体吸收所有的光）。

五、光学探究凸透镜成像
1、凸透镜：对光有会聚作用。

2、相关概念：①主光轴②焦点（F）③光心（O）④焦距（f）
3、经过凸透镜的三条特殊光线：
①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过异侧焦点；
②经过光心的光线传播方向不改变；
③经过凸透镜焦点经凸透镜折射后平行于主光轴射出。

4、凹透镜：对光有发散作用。

5、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长线过同侧焦点。

6、凸透镜成像（1）原理：光的折射。

（2）成像规律：物近像远像变大, 二倍焦距见大小, 一倍焦距分虚实
六、眼睛与视力的矫正
1、眼睛
（1）晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。

（2）成像原理：当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

2、视力的矫正
（1）近视眼
①、特点：看不清远处物体。

②、矫正：利用凹透镜来矫正。

（2）远视眼（老花眼）
①、特点：看不清近处物体。

②、矫正：利用凸透镜来矫正
（3）眼镜的度数= 100/f （f以米作为单位）
七、神奇的"眼睛"
1、放大镜的成像原理：物体在焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像。

2、显微镜
①结构：目镜、物镜。

②成像原理：物镜成倒立、放大的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像。

3、望远镜
①结构：目镜、物镜。

②成像原理：物镜成倒立、缩小的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像。

4、照相机
①结构：镜头、光圈、快门、胶片。

②成像原理：当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

5、投影仪
①结构：凸透镜、平面镜、屏幕。

②成像原理：当物距在焦距与两倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。

初中物理光学典型例题讲解
1.用照相机照相时，在拍摄进景和远景时，有什么区别?
答:物距均大于二倍焦距(因为照相机常常要得到缩小的实像)，像距均在一倍焦距和二倍焦距之间。

由于凸透镜成实像时,物距越远则像距越近,物距越近则像距越小,所以拍摄近景时，物距小，像距较大，成的像也较大，照相机的镜头要往前伸;拍摄远景时，物距大，像距较小，成的像也较小,照相机的镜头要往后缩.
2。

凸透镜及其成像规律
凸透镜（convex lens）
凸透镜是根据光的折射原理制成的。

凸透镜是中央部分较厚的透镜。

凸透镜分为双凸、平凸和凹凸（或正弯月形）等形式，薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。

将平行光线（如阳光）平行于轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点（记号为F，英文为：focus），凸透镜在镜的两侧各有一焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜中心的距离大致相等。

凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离，通常以f表示。

凸透镜球面半径越小，焦距（符号为：f，英文为：focal length）越短。

凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜、望远镜的透镜（lens）等。

实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。

该实验就是为了研究证实这个规律。

实验中，有下面这个表：
物距范围成像性质像距范围
u>2f 倒立、缩小、实像、异侧 f<v<2f
u=2f 倒立、等大、实像、异侧 v=2f
f<u<2f 倒立、放大、实像、异侧 v>2f
u=f 不成像
u<f 正立、放大、虚像、同侧 u＜v
这就是为了证实那个规律而设计的表格。

其实，透镜成像满足透镜成像公式：
1/u+1/v=1/f
物在焦点不成像,二倍焦距倒同样.
大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放.
物体放在焦点内,对侧看见大虚像.
像若能够呈屏上,一定倒立是实像.
(1)u＞f时成实像，u＜f成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。

(2)U＞2f时成缩小实像，u＜2f时成放大实像，二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。

(3)成实像时，当物距减小，像距变大，像变大；物距增大时，像距变小，像变小。

(4)成实像时，像与物在凸透镜异侧，成虚像时，像与物在凸透镜同侧。

(5)实像是实际光线会聚而成的，可显示在光屏上，虚像是折射光线的反向延长线的交点，不显示在光屏上。

应用
依据凸透镜成像的规律，应注意区别望远镜、显微镜透镜应用的以下特点：
(1)望远镜、显微镜的目镜是依据u<f成正立、同侧、放大、虚像。

(2)望远镜的物镜是依据凸透镜在u>2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。

（原因是为了扩大视角）
(3)显微镜的物镜是依据凸透镜在f<u>2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。

凸透镜与凹透镜的区别方法：
1()触摸法（中间薄边缘厚是凹透镜，中间厚边缘薄时凸透镜）
(2)聚焦法（射入平行光，汇聚的是凸透镜，发散的是凹透镜）
(3)用眼看（把透镜放到字下，看照后的字是放大还是缩小）
3.墙上挂着一块长30厘米的平面镜，小明站在镜子前1.5米处，这时他正好可以看到身后的一根木杆，木杆高2米，那么这根木杆离人的距离应该是（）
A．19.5米 B．7.0米 C．10.0米 D．8.5米
答:选D
因为入射光程反射光程与木杆及人到平面镜的距离符合
相似三角形原理
故20Omm/30mm=X/150mm
得X=1000mm=10m
10米再减去小明离开镜子的1.5米
木杆距人的距离是8.5米
4.镜面反射与漫反射的区别.
辨析:一束平行光射到平面镜上,由于平面镜表面非常光滑,与每条光线的入射点相对应的法线也是相互平行的,又由于入射的平行光相对于镜面的入射角是相等的,光在反射时反射角和入射角相等,就势必造成每一条反射光线都是相互平行的,反射光朝同一方向集中反射,这种反射叫做镜面反射；若平行光入射到粗糙的表面时，由于表面的凹凸不平，就使得各入射点所对应的法线方向不一致，造成反射光线朝向不同的方向，这就是“漫反射”。

大多数物体表面都有大小不一的凹凸不平，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地向不同方向反射,因此漫反射中的反射光线看起来较暗,而镜面反射中的反射光线是集中朝向同一方向的,反射光线看起来就较亮.
5.池中水的深度是2.5m,月球到水面的的距离上3.8×10^5Km,月球在水池中的像到水面的距离是_____m.
辨析:月球在水池中的像到水面的距离是3.8×10^5Km(因为水面相当于一个平面镜的镜面,而平面镜成像的规律是像与物到平面镜的距离相等),初学者常会存在这样一个疑惑::水池那么浅,怎么可以使像成在那么遥远的距离呢? 我们要注意,平面镜所成的像为虚像,而像到平面镜的距离同样是一个"虚"的,因而它完全可以突破水池的深度.我们在观察时感到这个距离并不大,但要注意的是,当我们抬头仰望明月时,我们不同样认为可以伸手可及吗?眼睛对距离的判断常常会失误,物理讲究的是科学的方法而不是凭感觉去判断.
6..如果你在一个很小的平面镜中看到了一个同学的眼睛，则这个同学一定能看到胸的眼睛，这个现象说明在反射中（光路是可逆的）；如果物体的表面光亮平滑，在一个黑暗的房间里只让一束平行光照射在它的表面，只有（另一边）看上去觉得有刺眼的光，在其他方向看去觉得这个物体是（暗的），这是因为光射到这个物体上时发生了（镜面反射）的缘故。

7.当手指尖触到平面镜上时,手指尖与它在镜中的像相距约4mm,则平面镜的玻璃厚度是 ( ) A.4mm B.8mm C.2mm D.1mm
辨析:平面镜的成像主要是依靠镜背面的不透明层(镀银层)反射光线而成，换句话说,不能以前镜面做为"镜面",而应以后镜面做为"镜面" ,因此，当我们把手指尖按在玻璃表面
的时候，指尖距离真正的“后镜面”有一定的距离,这个距离就是镜的厚度,这个厚度同时是物距 ;根据平面镜成像的规律:物距等于像距因此手指尖和像的距离就等于二倍厚度,玻璃厚度当然为2mm了。

初中物理总复习提纲：光学
12.光在均匀介质中是沿直线传播的.光在真空(空气)的速度是3×100000000米/秒.影子、日食、月食都可以用光在均匀介质中沿直线传播来解释.
13.光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.
14.平面镜的成像规律是:(1)像与物到镜面的距离相等;(2)像与物的大小相等;(3)像与物的连线跟镜面垂直，（4）所成的像是虚像。

15.光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射.
16.凸透镜也叫会聚透镜，如老花镜.凹透镜也叫发散透镜,如近视镜.
17.照相机的原理是:凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像.
18.幻灯机、投影仪的原理：物体到凸透镜的距离在2倍焦距和一倍焦距之间时成倒立、放大的实像.
25.放大镜、显微镜的原理是：物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像.
26.天文望远镜分托普勒望远镜和伽利略望远镜。

托普勒望远镜的原理是目镜焦距小，物镜焦距大，物镜呈倒立缩小的实像几乎在焦点上，从而显倒立缩小实像，目镜在此基础上呈放大的虚像，即f1+f2。

伽利略望远镜目镜呈放大虚像，即f1－f2.。