影子、镜子里的你、插进水里的筷子弯了——光走的路决定了你看到的世界。
小提示:物理不靠背,靠动手。下面的互动都能自己拖滑块、自己看,光路一画就懂。
自身能够发光的物体叫光源,例如太阳、电灯、萤火虫;注意月亮不是光源(它只是反射太阳光)。光在同种均匀介质中沿直线传播。
沿直线传播带来的现象:影子、日食和月食、以及小孔成像(倒立的实像)。真空中的光速 c ≈ 3×10⁸ m/s,水是它的 3/4,玻璃中更慢。
⚠️ 易错:月亮、镜子都不算光源——它们自己不会发光,只是反射别处的光。
光碰到平面(如镜面)会反弹,遵循反射定律:
镜面反射(光滑表面,反射光集中)与漫反射(粗糙表面,反射光四散)都遵守反射定律,正是漫反射让我们能从各个角度看清物体。
⚠️ 入射角、反射角都是相对法线(垂直镜面的线)量的,不是相对镜面。
照镜子时,镜里那个"你"就是像。平面镜成像特点:像与物等大、正立、虚像,关于镜面对称——也就是像距 = 物距,并且左右相反。
虚像不能被光屏承接(拿一张纸放在镜子后方,纸上不会出现你的像),但它能被眼睛看到。下面的互动②可以亲手验证"像距=物距"。
⚠️ 平面镜成的是虚像,不是实像;而且像"左右相反"(举右手,镜里的你举左手)。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这叫折射。比如插进水里的筷子看上去"弯折"了、池水看起来比实际浅,都是折射造成的。
折射时折射角与入射角不再相等:光从空气斜射入水/玻璃,折射光线偏向法线(折射角<入射角);反过来则偏离法线。白光通过三棱镜会被分解成红橙黄绿蓝靛紫七色,叫色散;光的三原色是红、绿、蓝。
⚠️ 垂直入射(光线沿法线方向)时,折射光线不偏折,方向不变。
法线(虚线)垂直镜面;入射角与反射角都相对法线量,二者始终相等。
虚像用虚线表示,无法用光屏承接;无论物距怎么变,像始终关于镜面与物体对称。
小孔成的是倒立实像,能用光屏承接;像大小 ∝ 屏距 / 物距。
1. 下列物体中,___是光源(填 太阳/月亮)。
2. 光在同种均匀介质中沿___传播。
3. 小孔成像成的是___(正立/倒立)的实像。
4. 光的反射定律中,反射角___入射角。
5. 平面镜所成的像是___(实/虚)像。
6. 平面镜成像时,像与物___(正立/倒立)且等大。
7. 光从空气斜射入水中,折射光线___(偏向/偏离)法线。
8. 白光通过三棱镜分解成七色光,这叫光的___。