光的反射和折射(浙教版)-課件

光的反射和折射光反射和折射的基本特點反射光遇到物體表面改變傳播方向，返回到原來介質(zhì)中的現(xiàn)象，叫做光的反射。折射光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。反射的基本規(guī)律入射角等于反射角入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)。反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)入射角和反射角的大小相等。鏡面反射當光線照射到光滑的表面時，反射光線會沿著一個方向反射，這就是鏡面反射。鏡面反射的典型例子就是鏡子，它能夠?qū)⒐饩€反射成平行光束，形成清晰的圖像。鏡面反射的特點是反射光線是平行的，并且反射角等于入射角。漫反射漫反射是指光線照射到粗糙表面時，入射光線被反射到各個方向的現(xiàn)象。漫反射的光線沒有固定的方向，因此漫反射表面看起來比較暗淡，沒有光澤。反射與物體表面性質(zhì)的關(guān)系光滑表面光滑的表面，例如鏡子，會產(chǎn)生鏡面反射，反射光線平行，形成清晰的反射像。粗糙表面粗糙的表面，例如墻壁，會產(chǎn)生漫反射，反射光線散亂，形成模糊的反射像。折射的基本規(guī)律1入射角入射光線與法線的夾角叫做入射角。2折射角折射光線與法線的夾角叫做折射角。3折射定律光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光線會發(fā)生折射。折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦之比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做介質(zhì)的折射率。折射率與物質(zhì)種類的關(guān)系1.33水水對光的折射率為1.33。1.52玻璃玻璃對光的折射率為1.52。2.42金剛石金剛石對光的折射率為2.42。光線在不同介質(zhì)中的傳播1光速變化介質(zhì)不同，光速不同2方向改變光線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向會發(fā)生改變3折射現(xiàn)象光線方向改變的現(xiàn)象稱為折射全反射光線偏折當光線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，它會發(fā)生偏折。這種現(xiàn)象被稱為折射。臨界角當入射角大于臨界角時，光線將完全反射回原介質(zhì)中，這就是全反射。全反射的應(yīng)用光纖通信全反射是光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)。光纖內(nèi)部鍍有反射層，使光線在光纖中多次全反射，實現(xiàn)遠距離信息傳遞。醫(yī)療設(shè)備內(nèi)窺鏡利用全反射原理，將光線導入人體內(nèi)部，并通過透鏡將內(nèi)部圖像傳送到外部，便于觀察和診斷。棱鏡的折射現(xiàn)象棱鏡是具有兩個折射面的透明體，當光線通過棱鏡時會發(fā)生兩次折射。第一次折射發(fā)生在光線從空氣進入棱鏡時，第二次折射發(fā)生在光線從棱鏡進入空氣時。由于棱鏡的兩個折射面是傾斜的，所以光線在通過棱鏡后會發(fā)生偏折，而且偏折的方向取決于棱鏡的形狀和入射角。棱鏡的色散性光的分解白光通過棱鏡后會分解成各種顏色的光，這種現(xiàn)象叫做光的色散。不同顏色紅光偏折角度最小，紫光偏折角度最大。波長與偏折光的波長越短，偏折角越大。光的色散與成像白光分解當白光通過棱鏡時，它會分解成各種顏色的光，從紅光到紫光，形成光譜。不同折射率不同顏色的光在棱鏡中具有不同的折射率，導致它們以不同的角度偏折。色散現(xiàn)象白光分解成不同顏色的光，被稱為色散現(xiàn)象。色差產(chǎn)生的原因1不同色光折射率不同白光是由各種不同顏色的光混合而成。當白光通過透鏡時，不同顏色光的折射率不同，導致它們在透鏡中的折射程度不同，從而產(chǎn)生色差。2光線匯聚點不同由于不同顏色光的折射率不同，它們在透鏡中的匯聚點也不同，導致成像時出現(xiàn)彩色邊緣或模糊不清的現(xiàn)象。3影響成像質(zhì)量色差會降低光學儀器的成像質(zhì)量，影響圖像的清晰度和色彩還原度。光學儀器中的色差鏡頭眩光由于色差，光線在通過鏡頭時會產(chǎn)生不同程度的偏折，導致圖像邊緣出現(xiàn)模糊和彩色邊緣。望遠鏡在望遠鏡中，色差會導致觀測到的星體出現(xiàn)彩色邊緣，影響觀測精度。雙凸透鏡的成像規(guī)律1物體在2倍焦距之外倒立、縮小的實像2物體在2倍焦距和焦距之間倒立、放大的實像3物體在焦距之內(nèi)正立、放大的虛像凸透鏡的實際應(yīng)用照相機望遠鏡老花鏡凹透鏡的成像規(guī)律1成像特點虛像、縮小、正立2成像位置物距大于焦距，像在透鏡和焦點的之間3應(yīng)用場景近視眼矯正、望遠鏡凹透鏡的實際應(yīng)用近視眼矯正凹透鏡可以將平行光線發(fā)散，使光線聚焦在視網(wǎng)膜上，從而矯正近視。望遠鏡凹透鏡作為望遠鏡的目鏡，可以將來自物鏡的會聚光線發(fā)散，形成放大的虛像。顯微鏡凹透鏡可以作為顯微鏡的目鏡，可以將來自物鏡的會聚光線發(fā)散，形成放大的虛像。光的折射與人眼的視覺眼球結(jié)構(gòu)眼球是一個精密的光學系統(tǒng)，包含角膜、瞳孔、晶狀體和視網(wǎng)膜等結(jié)構(gòu)。它們協(xié)同工作，將光線聚焦在視網(wǎng)膜上，形成圖像。折射原理當光線從空氣進入眼球內(nèi)部時，會發(fā)生折射，使光線匯聚在視網(wǎng)膜上。晶狀體的調(diào)節(jié)功能可以使圖像清晰地聚焦。近視與遠視的形成原因近視眼球前后徑過長，平行光線聚焦在視網(wǎng)膜前，導致視物模糊不清。遠視眼球前后徑過短，平行光線聚焦在視網(wǎng)膜后，導致視物模糊不清。近視和遠視的矯正方法近視矯正近視眼需要佩戴凹透鏡，使光線發(fā)散，將成像點移動到視網(wǎng)膜上。遠視矯正遠視眼需要佩戴凸透鏡，使光線會聚，將成像點移動到視網(wǎng)膜上。光的反射和折射在生活中的應(yīng)用鏡子鏡子利用光的反射原理，將光線反射回我們的眼睛，讓我們看到自己的影像。望遠鏡望遠鏡利用光的折射原理，將遠處的物體放大，讓我們可以觀察到更遠的地方。顯微鏡顯微鏡也利用光的折射原理，將微小的物體放大，讓我們可以觀察到肉眼無法看到的微觀世界。影子的形成與特點光線遮擋當光線遇到不透明物體時，光線會被物體阻擋，形成影子。形狀影子與物體形狀一致，但光源位置不同，影子大小和形狀也不同。顏色影子是黑色或深色，因為物體阻擋了光線，沒有光線照射到影子的區(qū)域。光的發(fā)射與吸收光的發(fā)射物體由于自身的原因而發(fā)出光，稱為光的發(fā)射。例如：太陽、電燈、螢火蟲等。光的吸收物體吸收光能的過程稱為光的吸收。例如：黑色的物體吸收光能較多，白色的物體吸收光能較少。黑體輻射任何物體都會發(fā)出電磁輻射，溫度越高，輻射越強。太陽就是一個巨大的黑體，它不斷地向外輻射能量。白熾燈泡也是黑體輻射的例子，它通過加熱鎢絲來發(fā)光。導熱和導電導熱熱量從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，或者從物體的一部分傳遞到另一部分的過程稱為導熱。導電電荷在物體中定向移動形成電流，這種現(xiàn)象叫做導電。電磁波1電磁波的本質(zhì)電磁波是由周期性變化的電場和磁場共同組成的，以光速傳播。2電磁波的分類