《光现象》学习指导

《光现象》学习指导

山东威海新都中学　杨龙

　　本章主要学习光现象及其规律，内容包括：光的直线传播、光的速度、光的反射规律、光的折射规律、物体的颜色以及跟现代生活十分密切的两种看不见的光──红外线、紫外线及其应用。

　　一、光的直线传播规律

　　知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。明确小孔成像、影的形成等是光在均匀介质中沿直线传播的例证。光在真空中的速度大约为3×108m/s，光在其它透明介质中的传播速度要比它在真空中的速度小。

　　二、光的反射规律及折射规律

　　1.通过实验探究知道光的反射规律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上(三线共面)，反射光线和入射光线分居在法线两侧(两线分居)，反射角等于入射角(两角相等)，无论是镜面反射还是漫反射，每一条光线都遵守光的反射定律。在光的反射现象中，光路是可逆的。

　　2.知道平面镜对光的作用。平面镜可以改变光路，但对光既不会聚，也不发散，用平面镜制成的潜望镜，可以改变光的传播方向。

　　探究平面镜成像时像与物的关系。像的性质：物体在平面镜里所成的像是虚像(虚像);像的大小：和物体大小相等(等大);像的位置：像和物体位于平面镜的两侧，像和物体到镜面的距离相等，像和物体的对应点的连线与镜面垂直(关于镜面对称)。

　　3.通过实验探究光的折射规律：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。光从空气斜射入水或别的透明介质时，折射角小于入射角，光从水或别的透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角。在光的折射现象中，光路也是可逆的。

　　三、光的色散及看不见的光

　　知道光的色散现象，能记住白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成。知道色光的三原色跟颜料的三原色是不同的。认识两种看不见的光-红外线和紫外线的应用，以及紫外线的有害之处。

　　[例题解析]

　　【例1】下列现象中，属于光的反射的是(　　)

　　A.月食现象

　　B.阳光在浓密的树荫下形成的圆形光斑

　　C.平静湖面上群山的倒影

　　D.岸边看到清澈见底的湖水中嬉戏的小鱼

　　解：月食是因为太阳、地球、月球在一条直线上，地球位于太阳和月球之间，太阳光被地球挡住，月球的部分或全部在地球的影子中形成的，是光的直线传播的结果。阳光在浓密的树阴下形成圆形光斑，实质是小孔成像，也是光的直线传播的结果。平静的水面相当于平面镜，群山把光反射到水面，水面再把光反射到人的眼中，人眼逆着反射光线看上去，就好像这些光线是从水里的倒影处射出的一样，实质是平面镜成像，是光的反射造成的。岸边看到湖水中的小鱼的光学原理是小鱼把光线反射到水面，经空气折射到人的眼中，人眼逆着折射光线看去，就好像光线是从看到鱼处射来的一样，实际上看到的是鱼在水中的虚像，是光的折射形成的。所以选项C正确。

　　评析：此题考查的知识点较多，包含了光的直线传播、光的反射、光的折射等。A项中的天象奇观，B、D中的自然现象，C项中的自然景色都是光的杰作，都跟学生的生活实际紧密联系，它考查了学生对光现象的认识和理解。只有准确地理解有关光现象的知识，才能正确解答此类题。

　　【例2】如图1所示，树上停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么，乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪一个小虫再飞到对面的篱笆墙上的 Q点，它飞行的路程最短。请你根据学过的光学知识为它设计一条飞行线路，在下图中作出示意图。

　　解法一：从平面镜成像角度考虑。如图2所示，根据两点之间线段最短及平面镜成像的特点，此题可以把树上的乌鸦P点看作光源，乌鸦飞行的路线看作光传播的路线，Q点看作是光线经平面镜反射后要求经过的点。由像的定义可知，P点发出的光反射后经过Q点，则经过Q点的反射光线的反向延长线一定经过P点的像P′点，所以只要作出P点的像P′，连接P′Q与地面交于O，O即为所求点。

　　解法二：从光路可逆性角度考虑。如图3所示，在上题的基础之上，根据光路可逆性，由光源P点发出的光经平面镜反射后过Q点，则由Q点发出的光线经平面镜反射后，过P点光线的反向延长线一定经过Q的像点Q′，连接Q′P与于地面交于O，O即为所求点。

　　评析：一题多解是指用两种或两种以上的方法解答某一物理习题。一题多解要求学生要善于从多角度、多方位、多层次地研究、分析题目的内容和所提出的问题，克服生搬硬套、思路单一的弊端，从而激活自己的“知识仓库”。同时用不同的方法解答同一题目，一方面可以起到互相检验的作用，另外通过不同的解法的比较，可以从中体会并发现哪种思路更简洁，哪种思路更容易理解，便于操作，从而提高解题的速度和正确率。