光学基础知识及习题

第二章光现象1、光源：能够自行发光的物体叫光源【下面哪些是光源：太阳、火焰、闪电、萤火虫、点燃的蜡烛、发光的电灯、激光束、月亮锃光瓦亮的书桌】2、光在均匀介质中是沿直线传播的大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等）3、光速光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快10m/s，在空气中的速度接近于这个速度，认为V，水中光在真空中的传播速度：V = 3×8的速度约为3/4V，玻璃中为约2/3V4、光直线传播的应用可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等5、光线光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向（光线是假想的，实际并不存在）6、光的反射【入射角、反射角、法线】光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射7、光的反射定律反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”理解：由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头发生反射的条件：两种介质的交界处；发生处：入射点；结果：返回原介质中反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度8、两种反射现象镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（反射面是光滑平面）【黑板发亮看不清字】漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线（反射面是粗糙平面或曲面）注意：无论是镜面反射，还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、平面镜对光的作用（1）成像（2）改变光的传播方向11、平面镜成像的特点（1）成的是正立等大的虚像（2）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形，即平面镜是物像连线的中垂线。

12、实像与虚像的区别实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。

虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。

13、平面镜的应用（1）水中的倒影（2）平面镜成像（3）潜望镜第三章透镜及其应用1、光的折射光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。

注意：在两种介质的交界处，发生折射的同时必发生反射，折射中光速必定改变，而反射中光速不变2、光的折射规律光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。

理解：折射规律分三点：（1）三线共面（2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角3、在光的折射中光路也是可逆的4、透镜及分类透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。

分类：凸透镜：边缘薄，中央厚凹透镜：边缘厚，中央薄5、主光轴、光心、焦点、焦距主光轴：通过两个球心的直线光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。

焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。

焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。

每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。

6、透镜对光的作用凸透镜：对光起会聚作用凹透镜：对光起发散作用7、凸透镜成像规律物距( u ) 成像大小虚实像物位置像距( v ) 应用u > 2f 缩小实像透镜两侧 f < v <2f 照相机u = 2f 等大实像透镜两侧v = 2ff < u <2f 放大实像透镜两侧v > 2f 幻灯机u = f 不成像u < f 放大虚像透镜同侧v > u 放大镜【凸透镜成像规律口决记忆法】“一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正, 物远像变大；实像异侧倒，物远像变小”8、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。

9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

第二、三章光学一、选择题（每小题3分，共48分）1、不能．．用光的直线传播来解释的现象是…………………………（）A、小孔成像B、影子的形成C、日食和月食D、海市蜃楼2、白亮污染是都市较为普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都能在白天将强烈的太阳光反射到路面上和居民的居室里，给道路交通安全和居民的工作和休息带来很大影响。

形成白亮污染的主要原因是由于光的…………（）A、镜面反射B、漫反射C、折射D、直线传播3、人眼看到物体是白色，是因为………………………………（）A、没有光射到物体上B、光被物体全部吸收C、光被物体全部反射D、物体不能发光4、雨后彩虹是光的什么现象……………………………………（）A、光的直线传播现象B、光的反射现象C、光的折射现象D、不同色光的组合5、下列有关光现象的描述正确的是………………………………（）A、日食、月食的形成是由于光的直线传播B、太阳光是由多种色光组成的C、“水中月”比天空的月亮离我们更近D、斜插在水中的筷子变弯折是光的反射6、下列对光现象的解释中正确的是……………………………（）A、雨后的彩虹是由于光的反射形成的B、站在水池边能看到水中的游鱼，是由于光沿直线传播的缘故C、人向平面镜走近的过程中，人在平面镜中所成的像逐渐变大D、有些商贩在橘子上打蜡，使橘子看起来更光亮，是利用了镜面反射的道理7、在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币，然后倒入一些水。

把杯子端到眼睛的高度，再慢慢下移。

当杯子下移到某一位置时，如图所示，可以看到大、小两枚硬币。

以下对这一现象解释合理的是（）A、“大、小硬币”都是由于光的反射形成的B、“大、小硬币”都是由于光的折射形成的C、“大硬币”是由于光的反射形成的，“小硬币”是由于光的折射形成的D、“大硬币”是由于光的折射形成，“小硬币”是由于光的反射形成8、下面列举的各种现象中，属于光沿直线传播的现象是…………（）A、看到插入水中的铅笔弯折B、平静的水面映出一轮明月C、小丽对着镜子练习舞蹈D、在阳光的照射下，地上有树的影子9、如图是两个人看物体时的光路图，要在视网膜上成清晰的像，则（）A、甲需配戴的眼镜是凸透镜B、乙需配戴的眼镜是凹透镜C、甲需配戴的眼镜是近视镜D、乙需配戴的眼镜是近视镜10、下列现象属于光的折射现象的是…………………………（）A、路灯下行走的人，出现人影相随B、清澈的游泳池底，看起来变浅了C、在碧波荡漾的湖面上，可以看到湖上游船的“倒影”D、饭店墙壁上装一面大镜子，使人有增大空间的感觉11、下列光学仪器中通常用来成放大实像的是………………（）A、照相机B、放大镜C、幻灯机D、平面镜12、集体照像时，发现有些人没有进入镜头，为了使全体人员都进入镜头，应采取…………………………………………………（）A、人不动，照相机离人远一些，镜头往里缩一些B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些C、人不动，照相机离人远一些，镜头往前伸一些D、照相机和镜头都不动，人站近一些13、一个同学在观察凸透镜成像时,发现蜡烛与凸透镜的距离比28厘米小一些时,在透镜另一侧的光屏上总成放大的像；距离大于28厘米时,屏上总成缩小的像,则这个凸透镜的焦距是………………（）A、约28厘米B、约14厘米C、大于28厘米D、小于 28厘米14、在研究凸透镜成像的实验中，蜡烛由远处向凸透镜焦点靠近的过程中小丽观察并记录了像在光屏上的变化情况，其中错误．．的是……（）A、像不断变大B、像始终是实像C、像始终是倒立的D、像先变小后变大15、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，他在透镜另一侧的光屏上观察到了缩小的像。

小明将光屏从光具座上取下，把这支点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则此时蜡烛通过这个凸透镜所成像的性质是………………（）A、倒立等大的实像B、正立放大的虚像C、倒立缩小的实像D、倒立放大的实像16、小明用焦距为10cm的放大镜去观察邮票．想看清楚邮票上的细微之处，这时放大镜与邮票间的距离应…………………（）A、l0cmB、略小于10cmC、大于10cmD、在l0cm与20cm之间二、填空题（每空2分，共20分）17、激光笔发出的光射到平面镜上，入射角为300，则入射光线与反射光线的夹角为。

18、坐在电影院的任何一个座位，都能看到银幕上的图像。

这是因为光射到银幕上发生了__________反射的缘故（填“镜面”或“漫”）。

19、在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。

它们主要由两部分组成，一部分为光学系统，另一部分为光电转换系统，光学系统收集监控区域内的景物信息，光电转换系统把光信号转换成电信号，输送到监控中心，实现间接监控的目的。

其光学系统的工作原理相当于凸透镜成_________。

（选填：“虚像”或“实像”）20、王老师在课堂上，看近处课本时要戴上眼镜，观察远处同学时又摘下眼镜，这样戴上摘下，非常不方便。

王老师的眼睛是______（近视、远视）眼，可以用________镜来矫正。

小军将一种新型眼镜送给了老师，如图所示，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，现在王老师可以通过_ _区看书，通过_ __区看同学，再不需要频繁戴上摘下眼镜。

21、通常情况下，夜间人的体温比野外木草、岩石的温度高，人体辐射的_______比它们强，人们根据这个原理制成了夜视仪。

22、凸透镜可以成实像也可以成虚像，成虚、实像的分界点是_________处。

凸透镜可以成放大实像或缩小实像，成放大、缩小实像的分界点是_________处。

三、实验与作图题（共22分）23、画出下图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路图。

（4分）24、在上图中画出适当的光学元件，并完成光路图（4分）25、在做“探究凸透镜成像”的实验中（8分）（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm。