光折射

光現象與光折射知識點總結

2.1光的傳播

1、光源：能發光的物體叫做光源。

光源可分為天然光源（水母、太陽），人造光源（燈泡、火把）;

月亮、鉆石、鏡子、影幕不是光源。

2、光在同種均勻介質中沿直線傳播；

光的直線傳播的應用：

（1）小孔成像：像的形狀與小孔的形狀無關，像是倒立的實像（樹陰下的光斑是太陽

的像）

①小孔成像的條件：孔的大小必須遠遠小于孔到發光的距離及孔到光屏的距離。

②像的大小與發光體到孔的距離和像到孔的距離有關，

發光體到小孔的距離不變，光屏遠離小孔，實像增大；光憑靠近小孔，實像減

小；

光屏到小孔的距離不變，發光體遠離小孔，實像減小；發光體靠近小孔，實像增

大。

實像：由實際光線會聚而成的像。

（2）取得直線：激光準直（挖隧道定向）；整隊集合；射擊瞄準；

（3）限制視線：坐井觀天、一葉障目；

（4）影的形成：影子；日食、月食（要求會作圖）

日食：太陽月球地球；月食：月球太陽地球

3、光線：常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向；光線并不是真實存在的，而

是為了研究方便，假想的理想模型。

4、所有的光路都是可逆的，包括直線傳播、反射、折射等。

5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105Km/s;

1

2

3

6、光年：是光在一年中傳播的距離，光年是長度單位；

聲音在固體中傳播得最快，液體中次之，氣體中最慢，真空中不傳播；

光在真空中傳播的最快，空氣中次之，透明液體、固體中最慢（二者剛好相反）。光

在水中的速度約為真空中的3/4；光在玻璃中的速度約為真空中的2/3。

光速遠遠大于聲速（如先看見閃電再聽見雷聲；在跑100m時，聲音傳播時間不能忽

略不計，但光傳播時間可忽略不計）。

練習：☆為什么在有霧的天氣里，可以看到從汽車頭燈射出的光束是直的？

答：光在空氣中是沿直線傳播的。光在傳播過程中，部分光遇到霧發生漫反射，射入

人眼，人能看到光的直線傳播。

☆早晨，看到剛從地平線升起的太陽的位置比實際位置高，

該現象說明：光在非均勻介質中不是沿直線傳播的。

2.2光的反射

1、當光射到物體表面時，被反射回來的現象叫做光的反射。

2、我們看見不發光的物體是因為物體反射的光進入了我們的眼睛。

3、反射定律：（1）在反射現象中，反射光線、入射光線、法線都在同一個平面內；

（2）反射光線、入射光線分居法線兩側；

（3）反射角等于入射角。(說成入射角等于反射角

是錯誤的)

（1）法線：過光的入射點所作的與反射面垂直的直線；（虛線）

（2）入射角：入射光線與法線的夾角；（實線）

（3）反射角：反射光線與法線的夾角。（實線）

（4）反射角總是隨入射角的變化而變化，入射角增大反射角隨之增大。

（5）垂直入射時，入射角、反射角相等都等于0度。

入射光

線

法線反射光

線

鏡面

4、光路圖（要求會作）：

（1）、確定入（反）射點：入射光線和反射面或反射光線和反射面或入射光線和反射

光線的交點即為入射（反射）點

（2）、根據法線和反射面垂直，作出法線。

（3）、根據反射角等于入射角，畫出入射光線或反射光線

5、兩種反射：鏡面反射和漫反射。

（1）鏡面反射：平行光射到光滑的反射面上時，反射光仍然被平行的反射出去；

（2）漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，光線向各個方向反射出去；

（3）鏡面反射和漫反射的相同點：都是反射現象，都遵守反射定律；

不同點是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一個方向的入射光，鏡面反射的反

射光只射向一個方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗處，背

光走要走亮處，因為積水發生鏡面反射，地面發生漫反射，電影屏幕粗糙、黑板要粗

糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上“反光”是發生了鏡面反射，光污染也是鏡面

反射）

6、潛望鏡的工作原理：光的反射。

練習：☆請各舉一例說明光的反射作用對人們生活、生產的利與弊。

⑴有利：生活中用平面鏡觀察面容；我們能看到的大多數物體是由于物體反射

光進入我們眼睛。

⑵有弊：黑板反光；城市高大的樓房的玻璃幕墻、釉面磚墻反光造成光污染。

☆把桌子放在教室中間，我們從各個方向能看到它原因是：光在桌子上發生了漫反

射。

2.3、平面鏡成像

1、平面鏡成像特點：①正立的虛像，

②像和物的大小相等，

③像和物關于鏡面對稱（軸對稱圖形）

④像和物對應點的連線和鏡面垂直，到鏡面距離相等；

⑤像和物上下相同，左右相反（鏡中像的左手是人的右手，物體

遠離或靠近鏡面像的大小不變，像也要隨著遠離或靠近鏡面相同距離）。

2、關于平面鏡成像的實驗：

①用玻璃板代替平面鏡：便于觀察和確定像的位置；

②刻度尺的作用：便于比較像與物到平面鏡的距離關系；

③選取兩段完全相同的蠟燭：為了比較像與物的大小關系；

④移去后面的蠟燭，并在所在的位置上放一光憑，則光憑上不能接受到蠟燭燭焰的

像，所以平面鏡所成的像是虛像

⑤將蠟燭遠離玻璃板時，它的像的大小不變。

⑥有3mm和2mm的兩塊玻璃板，應選擇2mm厚的玻璃板做實驗，玻璃板太厚，會

看到兩個像。

⑦玻璃板沒有放正，傾斜放置，蠟燭與像不能完全重合。不容易找到像。

⑧該實驗在較黑暗的環境中做效果好。

3、水中倒影的形成的原因：平靜的水面就好像一個平面鏡，它可以成像（水中月、鏡

中花、水中的云，水中的鳥）；對實物的每一點來說，它在水中所成的像點都與物點

“等距”，樹木和房屋上各點與水面的距離不同，越接近水面的點，所成像亦距水面

越近，無數個點組成的像在水面上看就是倒影了。（物離水面多高，像離水面就是多

遠，與水的深度無關）。

4、平面鏡成虛像的原因：物體射到平面鏡上的光經平面鏡反射后的反射光線沒有會聚

而是發散的，這些反射光線的反向延長線（畫線時用虛線）相交成的像，不能呈現在

光屏上，只能通過人眼觀察到，故稱為虛像（不是由實際光線會聚而成）

注意：進入眼睛的光并非來自像點，而是反射光。要求能用平面鏡成像的規律

（像、物關于鏡面對稱）和平面鏡成像的原理（同一物點發出的光線經反射后，反射

光的反向延長線交于像點）作光路圖（作出物、像、反射光線和入射光線）；

5、球面鏡：凸面鏡和凹面鏡

①以球外表面為反射面叫凸面鏡，以球內表面為反射面的叫凹面鏡；

②凸面鏡對光有發散作用，可增大視野（汽車上的觀后鏡，街頭拐彎處的反光鏡）；

凹面鏡對光有會聚作用（太陽灶，利用光路可逆制作手電筒的反光罩）

練習：☆在研究平面鏡成像特點時，我們常用平板玻璃、直尺、蠟燭進行實驗，其中

選用兩根相同蠟燭的目的是：便于確定成像的位置和比較像和物的大小。

☆汽車司機前的玻璃不是豎直的，而是上方向內傾斜，除了可以減小前進時受到的

阻力外，從光學角度考慮這樣做的好處是：使車內的物體的像成在司機視線上方，

不影響司機看路面。汽車頭燈安裝在車頭下部：可以使車前障礙物在路面形成較

長的影子，便于司機及早發現。

2.4光的折射

㈠、光的折射

1、光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折。

2、光在同種不均勻的介質中傳播時，光的傳播方向也會發生偏折。（海市蜃樓）

3、折射角：折射光線和法線間的夾角。

㈡、光的折射定律（看筆記）

1、在光的折射中，三線共面，法線居中。

2、垂直入射時，折射角和入射角都等于0°,光的傳播方向不改變

3、折射角隨入射角的增大而增大

4、當光射到兩介質的分界面時，反射、折射同時發生

㈢、光的折射現象及其應用

1、生活中與光的折射有關的例子：

（1）水中的魚的位置看起來比實際位置高一些（魚實際在看到位置的后下方）；

（2）由于光的折射，池水看起來比實際的淺一些；

（3）水中的人看岸上的景物的位置比實際位置高些；

（4）透過厚玻璃看鋼筆，筆桿好像錯位了；

（5）斜放在水中的筷子好像向上彎折了；（要求會作光路圖）

2.5光的色散：

1、太陽光通過三棱鏡后，依次被分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色，這種

現象叫色散；

2、白光是由各種色光混合而成的復色光；

3、天邊的彩虹是光的色散現象；

4、色光的三原色是：紅、綠、藍；其它色光可由這三種色光混合而成，白光是三種色

光混合而成的；世界上沒有黑光；

顏料的三原色是：紫、青、黃，三原色混合是黑色；

5、透明體的顏色由它透過的色光決定（什么顏色透過什么顏色的光）；

不透明體的顏色由它反射的色光決定（什么顏色反射什么顏色的光，吸收其它顏色的

光，白色物體反射所有顏色的光，黑色物體吸收所有顏色的光）

例：一張白紙上畫了一匹紅色的馬、綠色的草、紅色的花、黑色的石頭，現在暗

室里用綠光看畫，會看見黑色的馬，黑色的石頭，還有黑色的花在綠色的紙上，看不

見草（草、紙都為綠色）

2.6看不見的光

1、紅外線：紅外線位于紅光之外，人眼看不見；紅外線的主要性能是熱作用強（加

熱）；一切物體都能發射紅外線，溫度越高輻射的紅外線越多，物體輻射紅外線的

同時，也在吸收紅外線；電視遙控器用紅外線來傳遞信息。

應用：可用來加熱物品。取暖、搖控、探測、夜視，還可用于紅外線遙感、紅外線

論斷疾病

2、紫外線：在光譜上位于紫光之外，人眼看不見；紫外線的主要特性是化學作用強；

（消毒、殺菌）紫外線的生理作用，促進人體合成維生素D從而吸收鈣元素（小孩多

曬太陽），熒光作用（驗鈔）

①過量照射紫外線有害于身體健康，要進行防護。

②太陽是天然紫外線的重要來源。

③臭氧能吸收紫外線。

2.7光的現象及成因

1、小孔成像---光的直線傳播（包括所有的黑影）

2、湖光倒影---光的反射

3、海市蜃樓---光的折射

4、五顏六色---光的色散

凸透鏡

1、凸透鏡：中間厚邊緣薄的透鏡是凸透鏡。

凸透鏡的作用：對光線會聚所以也叫會聚透鏡。

凸透鏡的焦點：平行光線經凸透鏡折射后，折射光線就會聚在主光軸上的一點。

這一點就是凸透鏡的焦點。焦點到光心的距離叫焦距.

平行光經凸透鏡折射后會聚焦點（如圖一），

反過來從焦點發出的光經凸透鏡折射后平于主光軸（如圖二）

圖一圖二

2、凹透鏡：中間薄邊緣厚的透鏡是凹透鏡。

凹透鏡的作用：對光線發散。

凹透鏡的焦點：平行光經凹透鏡折射后折射光的反向延長線過虛焦點（如圖

三）。則入射光的延長線過虛焦點的，折射后一定是平行主光軸的光線（如圖

四）

圖三圖四

F

F

F

F

F

*

1、照相機的原理：u>2f倒立縮小實像

物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時，能成倒立縮小的實像。

照相機的結構：

a.膠片：感光顯影后變為照相底片。

b.調焦環：調節鏡頭到膠片的距離(但上面數字表示景到鏡頭的距離)

c.光圈：控制鏡頭的進光量。

d.快門：控制曝光時間。

2、幻燈機的原理：f

物體到凸透鏡的距離在焦距和2倍焦距之間時，成放大倒立的實像投影器與幻燈機

的區別：投影器用兩塊大塑料螺紋透鏡作聚光鏡，并用一塊平面鏡把像反射到屏幕

上。

3、放大鏡的原理：u

物體到凸透鏡的距離小于焦距時，成放大正立的虛像。(實像是實際光線會聚成

的可以形成在光屏上，虛像不是光線形成的，不能形成在光屏上。)

4、望遠鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡和目鏡。它的放大倍數比放大鏡大許多。

物鏡相當于幻燈機成倒立、放大的實像；

目鏡相當于一個放大鏡成正立、放大的虛像

5、顯微鏡由兩組凸透鏡組成，物鏡和目鏡。

物鏡相當于照相機成倒立、縮小的實像；

目鏡相當于一個放大鏡成正立、放大的虛像

6、人眼看東西時，眼球好像一個照相機，成的是倒立、縮小的實像。

晶狀體和角膜的共同作用相當于凸透鏡。

7、近視：成像在視網膜前（如圖五所示），所以要加凹透鏡進行糾正（如圖六）

8、遠視：在光線還沒有會聚成一點就到達視網膜了（如圖七所示），所以要加凸透鏡

進行糾正（如圖八）

圖七圖八

凸透鏡成像的應用:

1、照相機：原理；成倒立、縮小的實像，u>2f

幻燈機：原理、成倒立、放大的實像，f

放大鏡：原理、成放大、正立的虛像，u

2、與光的反射、折射現象相聯系的光學器件及應用：

平面鏡（穿衣鏡）

面鏡凸鏡（觀后鏡）

球面鏡

凹鏡（太陽灶）

光學器件

3、關于實像與虛像的區別：

物點發出的光線經反射或折射后能夠會聚到一點，這一點就是物點的實像。實

像是實際光線會聚而成，不僅可以用眼睛直接觀察，也可以在屏幕上顯映出來。

如果物點發出的光線經反射或折射后發散，發散光線的反向延長相交于一點，

看起來光線好像從這一點發出，而實際上不存在這樣一個發光點，這點就是物點的虛

像。虛像只能用眼睛觀察，不能用屏幕顯映。

跟物體相比較，實像是倒立的，虛像是正立的。

4、凸透鏡成像的規律及應用：

u——物距、v——像距、f——焦距。

物體位置像的位置像的大小像的性質應用舉例

像、物異側縮小倒立實像照像機

像、物異側放大倒立實像幻燈機、投影儀

像、物同側放大正立虛像放大鏡

5、凸透鏡成像的作圖：

6、凸透鏡成像的動態情景：

①當物體從二倍焦距以外的地方逐漸向凸透鏡移近過程中，像逐漸變大，像距

v也逐漸變大。但是，只要物體未到達二倍焦距點時，像的大小比物體要小；像的位置

總在鏡的另一側一倍焦距至二倍焦距之間。

②當物體到達二倍焦距之內逐漸向一倍焦距點移動過程中，像變大，像距v也

變大。像的大小總比物體要大，像的位置總在鏡的另一側二倍焦距以外。

③可見，二倍焦距點是凸透鏡成縮小實像與放大實像的分界點。即物體在二倍

焦距以外時所成實像小于物體；物體在二倍焦距以內時所成實像要大于物體。

④當物體在一倍焦距以內時，只能在與物體同側的地方得到正立放大的虛像。

因此，焦點F是凸透鏡成實像與虛像的分界點。