現代光學(xué)制造技術(shù)課件
光學(xué)是物理學(xué)的重要分支學(xué)科。也是與光學(xué)工程技術(shù)相關(guān)的學(xué)科。以下是小編收集的光學(xué)制造技術(shù)課件,歡迎查看!
光的折射
●教學(xué)目標
一、知識目標
1.了解光的折射的現象.
2.了解光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)的偏折規律.
3.了解光在發(fā)生折射時(shí),光路的可逆性.
二、能力目標
1.通過(guò)觀(guān)察,認識折射現象.
2.體驗由折射引起的錯覺(jué).
三、德育目標
初步領(lǐng)略折射現象的美妙,獲得對自然現象的熱愛(ài)、親近的情感.
●教學(xué)重點(diǎn)
知道光的折射規律.
●教學(xué)難點(diǎn)
解釋簡(jiǎn)單的折射現象.
●教學(xué)方法
實(shí)驗法、歸納法、講練法.
●教學(xué)用具
演示用:激光光源、光的折射演示裝置、水槽.
學(xué)生用:碗、筷子、茶杯、硬幣、適量的水.
●課時(shí)安排
1 課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng )設問(wèn)題情境,引入新課
讓學(xué)生做兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗,激發(fā)學(xué)習興趣.
〔學(xué)生實(shí)驗1〕在碗中盛滿(mǎn)水,把筷子斜插到碗的底部,從側面斜視水面,會(huì )發(fā)現水中的筷子看上去好像向上彎折了.
〔學(xué)生實(shí)驗2〕在空的茶杯里放一枚硬幣,移動(dòng)杯子,使眼睛剛剛看不到硬幣,保持眼睛和杯子的位置不變,慢慢地向杯里倒水,隨著(zhù)水面的升高,觀(guān)察者看到了硬幣,還會(huì )發(fā)現硬幣升高了.
上述實(shí)驗中,學(xué)生能看見(jiàn)水中“彎折”的筷子和“升高”的硬幣,是由于光在水和空氣的界面上發(fā)生了一種光現象,這就是本節要學(xué)習的光的折射,由此引入新課.
二、新課教學(xué)
(一)光的折射
〔師〕我們已經(jīng)學(xué)習了光的直線(xiàn)傳播現象、反射現象.以及光在反射時(shí)所遵循的規律——光的反射定律.這些現象都是光在同種均勻介質(zhì)中傳播的現象.那么光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)又將如何傳播呢?
教師利用演示實(shí)驗讓學(xué)生觀(guān)察光的折射現象.實(shí)驗裝置如圖所示,其中圓形白色屏E(可用2 cm厚木板刷上白油漆)邊緣標有均勻刻度,中間開(kāi)有長(cháng)方形口,恰好將長(cháng)方形玻璃容器放進(jìn)去,容器中裝適量的水,并在水中插有可轉動(dòng)的白色屏F(樹(shù)脂板或塑料板),白色屏E和F可顯示光束傳播的路徑.圓周上有一可移動(dòng)的激光光源S(可用激光棒).
〔師〕光從空氣斜射入水中,傳播方向是否改變呢?
〔生甲〕傳播方向不改變,仍沿直線(xiàn)傳播.
〔生乙〕傳播方向要發(fā)生改變.
〔師〕光從空氣斜射入水中,如果改變方向,是向介面偏折呢?還是向法線(xiàn)偏折?
〔生甲〕向介面偏折.
〔生乙〕向法線(xiàn)偏折.
〔師〕上面問(wèn)題的回答誰(shuí)對誰(shuí)錯呢?下面我們用實(shí)驗來(lái)驗證一下.
〔演示1〕
使E、F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面.
〔現象〕光從空氣斜射入水中,在空氣中發(fā)生反射,同時(shí)在水面處改變方向進(jìn)入水中,同時(shí)向法線(xiàn)偏折.
師生共同分析得出結論:
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現象叫光的折射.
(二)有關(guān)折射的幾個(gè)專(zhuān)用名詞
1.教師把剛才光的折射現象在黑板上畫(huà)出光的折射光路圖.
2.從圖中介紹,什么是折射光線(xiàn)和折射角.為了防止學(xué)生把折射光線(xiàn)與界面的夾角誤認為折射角,所以,要特別指出,折射角是折射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角.
(三)光的折射規律
〔演示2〕使E、F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面,改變入射角,再做兩次.
演示過(guò)程要讓學(xué)生觀(guān)察兩點(diǎn):
1.光從空氣射入水中,入折角和折射角哪個(gè)大?
2.隨著(zhù)入射角的增大(減。┱凵浣菍⑷绾胃淖?
〔現象〕①光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角.
、谡凵浣请S著(zhù)入射角的增大 (減。┒龃螅p。.
〔演示3〕把白色屏F分別向前、向后折,讓光以某一角度射向水面.
〔師〕大家能否看到水中的光線(xiàn).
〔生〕看不見(jiàn).
師生共同分析得出結論:
、僬凵涔饩(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)位于同一平面內.
、谡凵涔饩(xiàn)、入射光線(xiàn)位于法線(xiàn)的兩側.
〔演示4〕讓光垂直射向水面
〔師〕大家觀(guān)察一下進(jìn)入水中的光線(xiàn)沿什么方向前進(jìn)?
〔生〕光沿直線(xiàn)傳播,傳播方向不變.
師生共同分析得出:
當光線(xiàn)垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變.
〔師〕當光線(xiàn)垂直射向介質(zhì)表面時(shí),入射角和折射角各是多少度?
〔生〕當光線(xiàn)垂直射向介質(zhì)表面時(shí),入射角為0°,折射角也為0°.
〔師〕利用圖提出問(wèn)題:如果讓光線(xiàn)逆著(zhù)折射光線(xiàn)的方向從水或其他介質(zhì)射入空氣中,光線(xiàn)是否沿原入射光線(xiàn)射出呢?
〔演示5〕
、傧茸尮庥煽諝馍淙胨,記下入射光線(xiàn)、入射點(diǎn)、折射光線(xiàn)的位置.
、谠僮尮饩(xiàn)逆著(zhù)折射光線(xiàn)方向射入,觀(guān)察光線(xiàn)是否逆著(zhù)原入射光線(xiàn)方向射出.
教師演示,學(xué)生觀(guān)察后師生共同分析得出結論:
在折射時(shí)光路是可逆的.
(四)用光的折射規律解釋一些簡(jiǎn)單的現象
1.盛了水的碗,看上去好像變淺了
〔分析〕如圖所示,從碗底S點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn),由水進(jìn)入空氣時(shí),在水面上會(huì )發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線(xiàn)進(jìn)入人眼,人眼逆著(zhù)折射光線(xiàn)的方向看去,覺(jué)得這些光線(xiàn)好像是從它們反向延長(cháng)線(xiàn)交點(diǎn)S′發(fā)出來(lái)的.S′就是S的虛像,S′比S與水面的距離近.所以,人看上去盛水的碗底好像變淺了.
2.放在杯底剛好看不見(jiàn)的小石頭,加上水又會(huì )看得見(jiàn).
〔分析〕在未加水之前的小石頭S點(diǎn),射入人眼的這部分光,被杯的邊沿擋住如圖甲所示,射向其他方向的光線(xiàn),也沒(méi)有射進(jìn)人的眼睛,所以,人眼看不見(jiàn)小石頭.當水加到一定程度時(shí),S點(diǎn)從水射入空氣時(shí),在水面發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線(xiàn)進(jìn)入人眼.如圖乙所示,人可以看見(jiàn)小石頭,其實(shí),人看到的只是小石頭的虛像.
三、知識小結
通過(guò)本節課的學(xué)習,主要學(xué)習了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.光的折射現象.
2.光的折射規律.
3.用光的折射解釋簡(jiǎn)單的光現象.
四、布置作業(yè)
1.復習本節課文.
2.P48動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理①②③④.
3.預習第五節“看不見(jiàn)的光”.
五、板書(shū)設計
第四節 光的折射
1.光的折射
光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般會(huì )發(fā)生變化,這種現象叫光的折射.
2.光的折射規律
、僬凵涔饩(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內.
、谡凵涔饩(xiàn)和入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側.
、壅凵浣请S著(zhù)入射角的增大(減。┒龃螅p。.
、墚敼鈴目諝庑鄙淙肫渌该鹘橘|(zhì)時(shí),入射角大于折射角;當光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣時(shí),入射角小于折射角.
、莓敼饩(xiàn)垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變.
、拊谡凵鋾r(shí)光路是可逆的.
3.解釋現象
、俪厮儨\.
、谟矌派.
看不見(jiàn)的光
●教學(xué)目標
一、知識目標
1.初步了解太陽(yáng)光譜和看不見(jiàn)的光.
2.初步認識紅外線(xiàn)及其作用.
3.初步認識紫外線(xiàn)及其作用.
二、能力目標
1.通過(guò)觀(guān)察,了解紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)的作用.
2.通過(guò)收集、交流關(guān)于紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)的資料,獲得處理信息的方法.
三、德育目標
1.初步認識科學(xué)技術(shù)對社會(huì )發(fā)展和自然環(huán)境及人類(lèi)生活的影響.
2.初步建立可持續發(fā)展的意識,有保護人類(lèi)生存環(huán)境的意識.
●教學(xué)重點(diǎn)
1.紅外線(xiàn)的作用.
2.紫外線(xiàn)的作用.
●教學(xué)難點(diǎn)
1.紅外線(xiàn)的作用及應用.
2.紫外線(xiàn)的作用及應用.
●教學(xué)方法
閱讀法、查找資料法、問(wèn)答法.
●教學(xué)用具
有關(guān)紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)的掛圖、光碟.
●課時(shí)安排
0.5 課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
一、復習提問(wèn),引入新課
〔師〕白色光是單色光還是復色光?
〔生〕白光是復色光.
〔師〕白光通過(guò)三棱鏡后在光屏上形成一條粉帶,自上而下分別是什么顏色的光?
〔生〕白光通過(guò)三棱鏡后在光屏上形成一條彩帶,自上而下是紅、橙、黃、綠、藍、 靛、紫.
〔師〕棱鏡可以把太陽(yáng)光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光.把它們按這個(gè)順序排列起來(lái),就是光譜(spectrum).此外,在紅光之外是紅外線(xiàn),紫光之外是紫外線(xiàn),這兩種都是人眼看不見(jiàn)的光,今天我們一起來(lái)研究看不見(jiàn)的光——紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn).
二、新課教學(xué)
(一)紅外線(xiàn)
讓學(xué)生閱讀課文,然后回答以下問(wèn)題:
〔師〕紅外線(xiàn)有哪些特性?
〔生〕紅外線(xiàn)的主要特性是它的熱效應,一切物體都在不停地發(fā)射紅外線(xiàn).
〔師〕紅外線(xiàn)有哪些應用?
〔生甲〕物體在溫度升高時(shí),它輻射的紅外線(xiàn)會(huì )大大增強.人體生病時(shí),局部皮膚的溫度異常,如果在照相機里裝上對紅外線(xiàn)敏感的膠片.給皮膚拍照并與健康人的照片對比,有助于對疾病做出判斷.
〔生乙〕夜間人的體溫比野外草木、巖石的溫度高,人輻射的紅外線(xiàn)比它們強,人們根據這個(gè)原理制成了紅外線(xiàn)夜視儀.
〔生丙〕紅外線(xiàn)還可用來(lái)進(jìn)行遙控.如電視機遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光二極管.按下不同的鍵時(shí),可以發(fā)出不同的紅外線(xiàn),來(lái)實(shí)現電視機的遙控.
〔生丁〕利用紅外線(xiàn)遙感技術(shù)可以在飛機或衛星上勘測地熱.尋找水源、估計農作物的長(cháng)勢和收成等.
〔生戊〕利用紅外線(xiàn)的熱作用,可以加熱物體、烘干油漆和谷物、進(jìn)行醫療等.如市場(chǎng)上烤制雞鴨等肉類(lèi)食品的“遠紅外烤箱”.
教師對同學(xué)的回答給予充分的肯定后,為使學(xué)生獲得真實(shí)、充實(shí)的學(xué)習信息.教師也可以補充以下材料:
紅外線(xiàn)位于紅光外,它的頻率范圍在1012 Hz~5×1014 Hz.一切物體都在不停地輻射紅外線(xiàn). 物體的溫度越高,輻射出的紅外線(xiàn)越多.物體在輻射紅外線(xiàn)的同時(shí),也在吸收紅外線(xiàn).
紅外線(xiàn)的主要特性是熱作用強,各種物體吸收了紅外線(xiàn)后溫度升高.因此人們利用紅外線(xiàn)來(lái)加熱物品.工業(yè)上用紅外線(xiàn)烘干汽車(chē)表面的噴漆,家庭用紅外線(xiàn)箱烤食品,浴室用的浴室暖燈用紅外線(xiàn)來(lái)取暖.醫療上利用紅外線(xiàn)來(lái)理療.
由于紅外線(xiàn)穿透云霧的能力比較較強,利用靈敏的紅外線(xiàn)探測器吸收物體發(fā)出的紅外線(xiàn),再利用電子儀器對吸收的信號進(jìn)行處理,可以顯示出物體的形狀和特征,這就是紅外遙感.利用紅外遙感技術(shù)可以對地球勘測,尋找水源,監視森林水災,估測大面積農作物的長(cháng)勢和收成,預測風(fēng)暴和寒潮,在軍事上也有重要的應用.
〔補充后教師板書(shū)〕
一、紅外線(xiàn)
1.特性
、偌t外線(xiàn)的熱作用很強.
、诩t外線(xiàn)穿透云霧的能力很強.
2.應用
、倮眉t外線(xiàn)加熱物體.
、诩t外線(xiàn)遙感.
、奂t外線(xiàn)遙控.
(二)紫外線(xiàn)
讓同學(xué)閱讀課文,然后回答問(wèn)題:
〔師〕在光譜的紫端以外,也有一種看不見(jiàn)的光,叫紫外線(xiàn)(ultraviolet ray).那么紫外線(xiàn)有何特性呢?
〔生甲〕紫外線(xiàn)的化學(xué)作用強.
〔生乙〕紫外線(xiàn)具有熒光效應.
〔生丙〕紫外線(xiàn)能殺菌.
〔師〕紫外線(xiàn)有哪些應用呢?
〔生甲〕紫外線(xiàn)能促使人體合成維生素D,這種維生素有助于人體對鈣的吸收,所以?xún)和裉?yáng)能預防缺鈣引起的佝僂病.但是過(guò)高的紫外線(xiàn)會(huì )使皮膚粗糙.甚至誘發(fā)皮膚癌.
〔生乙〕紫外線(xiàn)有熒光作用,有些物質(zhì)受到紫外線(xiàn)照射時(shí)能夠發(fā)出可見(jiàn)光.日光燈管的管壁上涂的就是一種熒光物質(zhì).大額鈔票上也有用熒光物質(zhì)印刷的文字,用紫外線(xiàn)照射則會(huì )發(fā)出可見(jiàn)光,這是一種防偽措施.
〔生丙〕紫外線(xiàn)能殺死多種細菌,所以醫院和食品店常用紫外線(xiàn)消毒.
〔生丁〕紫外線(xiàn)很容易使照相底片感光.
學(xué)生回答后教師給予充分的肯定后講解.
1.紫外線(xiàn)的頻率范圍是7.5×1014 Hz~5×1016 Hz,在光譜上位于可見(jiàn)光紫光之外,人眼看不見(jiàn).
2.不要誤認為紫外線(xiàn)是紫色的或藍色的,紫外線(xiàn)是看不見(jiàn)的“不可見(jiàn)光”.紫外線(xiàn)看起來(lái)是淡藍色的,那是因為除了紫外線(xiàn)外,它們還發(fā)出少量藍光和紫光.
3.地球上的天然紫外線(xiàn),來(lái)自太陽(yáng)光.地球周?chē)?大氣層阻擋了大量的紫外線(xiàn)進(jìn)入地球表面,才使地球上的生物獲得生存的條件.為了保護人類(lèi)生存家園.我們應有環(huán)保的意識,承擔起環(huán)保的責任和義務(wù).
〔教師講解完后板書(shū)〕
二、紫外線(xiàn)
1.特性
、僮贤饩(xiàn)的化學(xué)作用很強.
、谧贤饩(xiàn)的生理作用很強.
、圩贤饩(xiàn)具有熒光作用.
2.應用
、籴t用消毒.
、诜纻未胧.
、凵碜饔.
三、知識小結
通過(guò)本節課的學(xué)習,主要學(xué)習了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.紅外線(xiàn)的特性及應用.
2.紫外線(xiàn)的特性及應用.
四、布置作業(yè)
1.復習本節課文.
2.課本P53①②③.
3.復習本章內容.
五、板書(shū)設計
1.紅外線(xiàn)
特性
、偌t外線(xiàn)的熱效應強.
、诩t外線(xiàn)的穿透云霧的能力很強.
應用
、倮眉t外線(xiàn)加熱物體.
、诶眉t外線(xiàn)實(shí)現遙感、遙控.
2.紫外線(xiàn)
特性
、僮贤饩(xiàn)的化學(xué)作用.
、谧贤饩(xiàn)的生理作用.
、圩贤饩(xiàn)的熒光效應.
應用
、僮贤饩(xiàn)可使照相底片感光.
、谧贤饩(xiàn)的生理作用.
、坩t用消毒、防偽.
復習和應用
●教學(xué)目標
一、知識目標
1.知道光沿直線(xiàn)傳播的條件及光速.
2.了解色散現象,知道色光的三原色和顏料的三原色是不同的.
3.理解光的反射定律.
4.知道平面鏡成像特點(diǎn)及應用.
5.知道光的折射定律.
6.了解紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)的特性及應用.
二、能力目標
培養學(xué)生綜合的能力,用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
三、德育目標
要抱著(zhù)實(shí)事求是的態(tài)度,通過(guò)實(shí)驗,探究所學(xué)知識的內在規律.
●教學(xué)重點(diǎn)
1.光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線(xiàn)傳播的.
2.光的反射定律和平面鏡成像的規律.
3.光的折射定律.
●教學(xué)難點(diǎn)
1.光學(xué)知識的實(shí)際應用.
2.運用光學(xué)知識完成光路圖.
●教學(xué)方法
歸納法、問(wèn)答法、講練法.
●教學(xué)用具
投影片、投影儀.
●課時(shí)安排
1課時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
上一節課的課后作業(yè)是復習第二章,大家是否復習過(guò)?復習的效果如何呢?讓我們檢查一下.
二、新課教學(xué)
(一)光的直線(xiàn)傳播、光速、顏色
〔師〕光沿直線(xiàn)傳播的條件是什么呢?
〔生〕光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線(xiàn)傳播的.
〔師〕哪些現象說(shuō)明光沿直線(xiàn)傳播?
〔生〕小孔成像、影子的形成、日月食的形成、激光準直都說(shuō)明光是沿直線(xiàn)傳播的.
〔師〕光在真空中的傳播速度是多大?
〔生〕光在真空中的傳播速度最大,為3×108 m/s.
〔師〕色光的三源色和顏料的三原色分別是什么?
〔生〕色光的三原色是紅、綠、藍.
顏料的三原色是品紅、黃、青.
〔投影片出示例題〕
〔例1〕夜晚,當你與一盞路燈的距離由近到遠時(shí),你的影子的長(cháng)度有什么變化?請作圖說(shuō)明.
解析:由燈到頭頂的連線(xiàn)與地的交點(diǎn)到人腳的區域光不能到達而形成人影,如圖所示.
由于光是沿直線(xiàn)傳播的,人站在D點(diǎn)時(shí),如圖所示,CD段光不能到達為人影部分;人站在B點(diǎn)時(shí),AB段光不能到達為人影部分;因為CD<AB,所以當人與一盞路燈的距離由近到遠時(shí),影子的長(cháng)度由短變長(cháng).
〔例2〕下圖是月球的影區分布,當人隨地球運動(dòng)到____區時(shí)會(huì )看到日全食.運動(dòng)到____區時(shí)會(huì )看到日偏食,運動(dòng)到____區時(shí)會(huì )看到日環(huán)食.
解析:由于光的直線(xiàn)傳播,月球又是不透明體,當月球運轉到太陽(yáng)和地球之間時(shí),因月球擋住了太陽(yáng)光,地球上的人就能觀(guān)察到日食現象.從圖中不難看出,地球運動(dòng)到B區,太陽(yáng)光全部被月球擋住,看到的是日全食.
運動(dòng)到A區,太陽(yáng)光部分被擋住,看到的是日偏食.
運動(dòng)到C區,太陽(yáng)中間被月球擋住,看到的是日環(huán)食.
〔例3〕太陽(yáng)光穿過(guò)茂密樹(shù)葉間的縫隙在地面上形成的光斑
A.是方形的,它是太陽(yáng)的虛像
B.是圓形的,它是太陽(yáng)的虛像
C.是圓形的,它是太陽(yáng)的實(shí)像
D.是方形的,它是太陽(yáng)的實(shí)像
解析:這是一個(gè)小孔成像的問(wèn)題,由于光斑是實(shí)際光線(xiàn)會(huì )聚而成的,所以是太陽(yáng)的實(shí)像,是圓的.選C.
(二)光的反射、平面鏡成像、球面鏡
〔師〕光的反射定律是什么?
〔生〕光的反射定律為:反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內;反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)的兩側;反射角等于入射角.
〔師〕能不能說(shuō)入射角等于反射角?為什么?
〔生〕不能說(shuō)入射角等于反射角,因為先有入射,后有反射.
〔師〕漫反射遵守光的反射定律嗎?
〔生〕漫反射也遵守光的反射定律.
〔師〕平面鏡成像原理是什么?
〔生〕平面鏡所成的像是反射光線(xiàn)反向延長(cháng)線(xiàn)的交點(diǎn),是虛像.
〔師〕平面鏡成像特點(diǎn)是什么?
〔生〕平面鏡成像特點(diǎn)可概括為八個(gè)字:虛像、等大、等距、垂直.即①平面鏡所成的像是虛像;②像和物體的大小相等;③像和物體到鏡面的距離相等;④像和物體的連線(xiàn)垂直于鏡面.
〔師〕球面鏡可分為哪兩類(lèi)?
〔生〕球面鏡可分為凹面鏡和凸面鏡.
〔師〕凹面鏡、凸面鏡各有什么光學(xué)性質(zhì)?
〔生甲〕凹面鏡能使平行光線(xiàn)會(huì )聚在焦點(diǎn)上,如把光源放在凹鏡的焦點(diǎn)上,光源發(fā)出的光經(jīng)凹鏡將成為平行光.
〔生乙〕凸面鏡能使平行光線(xiàn)變得發(fā)散.
〔投影片出示例題〕
〔例4〕一條光線(xiàn)投射到和它垂直的平面鏡上,如圖所示,要想使反射光線(xiàn)跟入射光線(xiàn)成直角,鏡面應旋轉多少度角?
解析:此題中鏡面可向任意方向旋轉,所得結果都一樣,因此可選取任意一種轉動(dòng)方式來(lái)解此題.
、儆深}意作出反射光線(xiàn)OB,使OB⊥OA.
、谟煞瓷涠芍,∠AOB的角平分線(xiàn)ON即為法線(xiàn).
、垡驗榉ň(xiàn)垂直于鏡面,所以可作出平面鏡位置,如圖所示.
、芷矫骁R轉動(dòng)的角度:
∠BOM′=∠M′ON-∠BON=90°-45°=45°
可見(jiàn),當入射光線(xiàn)不變,鏡面繞入射點(diǎn)旋轉一個(gè)角度時(shí),反射光線(xiàn)偏轉的角度等于兩部的鏡面旋轉的角度.
〔例5〕一平面鏡豎直地掛在墻上,A、B、C三物體放在鏡子前面,人眼的位置如圖所示固定不動(dòng),則人通過(guò)平面鏡可以看到
A.A和B的像
B.B和C的像
C.只看見(jiàn)B的像
D.A、B、C的像都能看到
解析:人眼能看到物體的像的條件是:從物體發(fā)出(或反射)的光線(xiàn)經(jīng)鏡面反射后能到達人眼中.當鏡子和人眼的相對位置確定后,人眼所能看到的反射光線(xiàn)就被限制在入射到鏡子邊緣后,反射光線(xiàn)能到達人眼的范圍之內,如圖所示的光線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ所夾部分的范圍內人眼只能觀(guān)察到物體A和B的像,不能觀(guān)察到C的像.答案A正確.
〔例6〕如圖甲所示,從發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的一條光線(xiàn)經(jīng)鏡面MN反射后恰好過(guò)A點(diǎn),畫(huà)出這條光線(xiàn).
解析:根據平面鏡成像的規律.首先根據對稱(chēng)法作出S點(diǎn)關(guān)于鏡面MN的對稱(chēng)點(diǎn)S′,通過(guò)A點(diǎn)的反射光線(xiàn)反向延長(cháng)必過(guò)S′,連接A、S′交鏡于鏡面于O點(diǎn),OA即為反射光線(xiàn),SO即為入射光線(xiàn),如圖乙所示.
〔例7〕如右圖所示,在平面鏡前有一物體AB,畫(huà)出物體在平面鏡中所成的像.
平面鏡成像的光路圖作法
方法1:用光的反射定律完成.
方法2:用平面鏡成像規律,直接利用物像對于鏡面對稱(chēng)的特點(diǎn)完成.
解法1:如圖甲所示,根據平面鏡成像特點(diǎn)從A、B兩點(diǎn)各畫(huà)一條與平面鏡垂直的線(xiàn)AO1、BO2,然后延長(cháng)AO1交A′,使O1A′=AO1,A′就是A點(diǎn)的虛像.同法找出B點(diǎn)的虛像B′,連接A′B′即為AB的像.
解法2:如圖乙所示,根據反射定律,由A點(diǎn)發(fā)出兩條光線(xiàn)AC、AD射到平面鏡上,畫(huà)法線(xiàn),進(jìn)而畫(huà)出反射光線(xiàn)CE、OF,反向延長(cháng)CE、DF在鏡后有一個(gè)交點(diǎn)A′,A′即為A在平面中所成的像.同法可找出B在平面鏡中所成的像B′.連接A′B′即為AB在鏡子所成的像.
(三)光的折射、看不見(jiàn)的光
〔師〕光的折射遵循什么規律?
〔生〕光的折射遵循光的折射定律.
〔師〕光的折射定律的內容是什么?
〔生〕光的折射定律的內容是:折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內;折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)的兩側;折射角隨著(zhù)入射角的增大(減。┒龃螅p。;當光從空氣斜射入水等其他透明介質(zhì)時(shí),入射角大于折射角;當光從水等其他透明介質(zhì)中斜射到空氣中時(shí),入射角小于折射角;當光線(xiàn)垂直入射時(shí),傳播方向不改變.
〔師〕在反射、折射時(shí)光路是否可逆?
〔生〕在反射、折射時(shí)光路都是可逆的.
〔投影片出示例題〕
〔例8〕如圖所示,AO是由空氣向水面斜射的一條光線(xiàn),光線(xiàn)與水面的夾角為30°,畫(huà)出反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)的大致方向,并標出入射角和反射角的大小.
解析:由題意知,本題是已知入射光線(xiàn)和水面位置,作反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn).
這類(lèi)作圖題,關(guān)鍵在于通過(guò)入射點(diǎn)作垂直界面(水面)的法線(xiàn),然后根據光的反射定律作反射角等于入射角,從而得到反射光線(xiàn),再根據光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角作出折射光線(xiàn).
解答:過(guò)入射點(diǎn)O作法線(xiàn)NN′,則入射角為∠AON=90°-30°=60°.在法線(xiàn)另一側空氣中,作∠NOB=60°,∠NOB為反射角,OB為反射光線(xiàn),再在法線(xiàn)另一側的水中,作∠N′OC.∠N′OC為折射角,使折射角小于入射角,OC為折射光線(xiàn)的大致方向.如圖所示.
〔例9〕如圖所示,圖中畫(huà)出了四個(gè)穿過(guò)平行玻璃板的光路示意圖,其中正確的是
解析:光從空氣斜射入玻璃,或從玻璃斜射入空氣,光的傳播方向都要改變,即發(fā)生折射現象.A圖中光的方向始終沒(méi)有改變,因此是錯誤的,B圖光從空氣進(jìn)入玻璃的折射是對的,但從玻璃進(jìn)入空氣的折射是不對的,因此B圖錯,D圖中光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí),折射角大于入射角,而從玻璃進(jìn)入空氣時(shí),折射角小于入射角,這恰恰與光的折射規律相反,所以D圖錯,只有C圖符合光的折射定律.
三、知識小結
通過(guò)本節課的學(xué)習,主要復習了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.光的直線(xiàn)傳播、光速、顏色.
2.光的反射、平面鏡成像、球面鏡.
3.光的折射.
4.看不見(jiàn)的光.
四、布置作業(yè)
1.復習本節講的內容.
2.復習本章知識準備考試.
3.預習第三章.
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