《光学》部分结论
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光学部分重要知识点
1、用光线来表示光的传播,这种方法叫模型法(又叫建立理想化物理模型)。
2、光的传播不需要介质(故真空最易传光);
声音的传播需要介质(故真空不能传声)。
光速在气体(真空)中最快(c=3×10³m/s),液体中居中,固体中最慢。
声速在气体中最慢(v声=340m/s), 液体中居中,固体中最快。3、光在同种、均匀介质中沿直线传播。解释:海市蜃楼、热浪、星星眨眼、从火焰上方看到物体在晃动。
4、解释:小孔成像的原理、影子的形成、瞄准、月食、日食。光年是什么单位?
5、所有的物体都会反射光。
光射到白色物体上,被反射的多、被吸收的少;
光射到黑色物体上,被反射的少、被吸收的多。
6、解释:法线、入射光线、反射光线、折射光线、入射角、反射角、折射角
7、光的反射定律:○1三线共面○2两线分居○3两角相等
8、所有的光路(各种反射和折射)都是可逆的!(光从起点是如何走到终点的,则从终点返回时,会绝对顺着原路走到起点)
9、镜面反射与漫反射
○1定义○2相同点:两种反射都遵守光的反射定律(因为其中每一条光的反射都是遵守反射定律的)
○3不同点:a反射面一个光滑,一个粗糙。b镜面反射的反射光线基本是平行的,漫反射的反射光线是四面八方都有。c镜面反射要么很刺眼,要么特暗淡,总之无法看清物体本来的颜色;漫反射是不同地点的人都能看清楚物体(所以生活中绝大多数情况下见到的都是漫反射)。
○4镜面反射例子:黑板反光是镜面反射占了优势,其它各种物体反光也是镜面反射占了优势;夜晚迎着光亮走,发亮的是水塘(因为镜面反射后光线大量进入你眼睛),背着光亮走,最黯淡的也是水塘(因为镜面反射后光线都射向别处了);平面镜成像;水面倒影……等等。
○5漫反射例子:只要不刺眼、不黯淡,站在不同地点的人都能看清物体,这都是漫反射。如平常大家能看清黑板上的字、看清桌子墙壁;用粗的白布制作银幕;都能看见美丽的雪景……等等。
10、平面镜成像的特点:
○1是虚像(直接用眼睛看见,但光不是真的从看见的那儿射来的。要用虚线画)○2像物等大(像与物体大小相等)
○3像物等距(像到平面镜的距离=物体到平面镜的距离)
○4连线垂直(像和物体的连线垂直于平面镜,连线也要用虚线画)
11、平面镜成像作图
用反射定律和平面镜成像特点两种方法均可以作,但根据平面镜成像特点作图要简单些。作完图后,如果你发现是以平面镜为轴的轴对称图形,证明你作对了。
12、实像与虚像
虚像——你看到了像S´,但进入你眼睛的光线并不是真的从S´处射来的,而是经过其它物体反射或折射后进入你眼睛的,只是你感觉好像是从S´处射来的罢了,所以叫虚像。虚像的位置是:经过光学元件等物体反射或折射后的光线,其反向延长线交汇的地方。虚像不能呈现在光屛上,是直接被人眼睛看见。
实像——你看到了光屏(或银幕等)上的像S´,进入你眼睛的光线的确是从S´处射来的,是真实的光线在光屏(或银幕等)上会聚形成像S´后,再被你看见,所以叫实像。实像的位置是:经过光学元件等物体反射或折射后的光线,它们实际会聚的地方。实像要呈现在光屛(或银幕等)上,然后才被人看见。
13、岸边斜看水中物,看到的是折射形成的虚像,虚像比实物的位置高(或变浅);
水中斜看岸边物,看到的也是折射形成的虚像,虚像仍比实物的位置高。
垂直于界面射入方向不变,折射光线、入射光线、法线重合
三线共面
光的光从空气斜射两线分居
折射规律入别的介质(折射角小于入射角,空气中的角大)斜射
三线共面
光从别的介质两线分居
斜射入空气两角不等(折射角大于入射角,空气中的角大)
15、光的色散例子:彩虹、水面的彩色油膜、三棱镜分解白光。
16、电磁波的家族
长波中波短波微波红外线可见光紫外线X射线γ射线
(红橙黄绿蓝靛紫)
17、熟记透镜方面的概念:
主光轴、光心、焦点、虚焦点、焦距、物距、像距
背诵:平行于主光轴的光,穿过凸透镜后,要过焦点;反之,过焦点的光,穿过凸透镜后,要平行于主光轴射走。
平行于主光轴的光,穿过凹透镜后,要发散射走(其反向延长线要过焦点);反之,入射光指向凹透镜的焦点射来,穿过凹透镜后,要平行于主光轴射走。
凡是过光心的光,传播方向不会改变。
滑轮知识
1、定滑轮
①滑轮转动时,轴是固定不动的。②本质上是一个等臂杠杆(L 1=L 2)。③由F 1L 1=F 2L 2可知,F 1=F 2,故不省力,也不省距离。④可以改变用力的方向。
2、动滑轮
①滑轮转动时,轴要随着物体一起在空间移动。②本质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆(L 1=2L 2)。③由 F 1L 1=F 2L 2 可知 F 1=21
F 2 ,故省一半的力,多
费1倍的距离。④不能改变用力的方向。
以上省力情况的结论,是在不考虑摩擦和绳重的理想状态下得出的。实际情况下,用的力要大一些。
3、滑轮组
①概念:定滑轮和动滑轮组合而成的装置。
②优点:可以更省力,还能改变用力的方向。
缺点:很费距离。做的额外功多,故效率低下。
③滑轮组绳子的绕法:一端固定在某个滑轮架子的小沟上(叫固定端),然后绕过对方滑轮……再绕过这边滑轮……再绕过对方滑轮……直到绕完。绕向要么始终顺时针,要么始终逆时针。先绕小的,后绕大的。线不能出现交叉。绳子的另一端叫做自由端,可用力拉动。
④滑轮组绳子段数的数法:只观察动滑轮那一侧!凡是靠着动滑轮的绳子,有几段就数几段,还要加上动滑轮小沟上的那一段。
⑤滑轮组的省力情况:
在不计动滑轮重、绳重和摩擦的理想状态下,重物由几段绳子承担,自由端
的拉力就是物重的几分之一,一般表示为:F=n
1G 在实际情况下,由于存在动滑轮重、绳重和摩擦,所以自由端实际用的力比理想状态下用的力要大些。
⑥物体移动的距离h 与自由端移动的距离s 的关系:不管是理想状态还是实际状态,均是这种结论:由几段绳子承担重物,自由端移动的距离就是物体移动距离的几倍,一般表示为:s =n h