光折射

光现象与光折射知识点总结

2.1光的传播

1、光源：能发光的物体叫做光源。

光源可分为天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;

月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。

2、光在同种均匀介质中沿直线传播；

光的直线传播的应用：

（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳

的像）

①小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。

②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，

发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光凭靠近小孔，实像减

小；

光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增

大。

实像：由实际光线会聚而成的像。

（2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；

（3）限制视线：坐井观天、一叶障目；

（4）影的形成：影子；日食、月食（要求会作图）

日食：太阳月球地球；月食：月球太阳地球

3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；光线并不是真实存在的，而

是为了研究方便，假想的理想模型。

4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、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：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；

声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播；

光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。光

在水中的速度约为真空中的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中的2/3。

光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽

略不计，但光传播时间可忽略不计）。

练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？

答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入

人眼，人能看到光的直线传播。

☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，

该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

2.2光的反射

1、当光射到物体表面时，被反射回来的现象叫做光的反射。

2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。

3、反射定律：（1）在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；

（2）反射光线、入射光线分居法线两侧；

（3）反射角等于入射角。(说成入射角等于反射角

是错误的)

（1）法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；（虚线）

（2）入射角：入射光线与法线的夹角；（实线）

（3）反射角：反射光线与法线的夹角。（实线）

（4）反射角总是随入射角的变化而变化，入射角增大反射角随之增大。

（5）垂直入射时，入射角、反射角相等都等于0度。

入射光

线

法线反射光

线

镜面

4、光路图（要求会作）：

（1）、确定入（反）射点：入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射

光线的交点即为入射（反射）点

（2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。

（3）、根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线

5、两种反射：镜面反射和漫反射。

（1）镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时，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，光线向各个方向反射出去；

（3）镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守反射定律；

不同点是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一个方向的入射光，镜面反射的反

射光只射向一个方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗处，背

光走要走亮处，因为积水发生镜面反射，地面发生漫反射，电影屏幕粗糙、黑板要粗

糙是利用漫反射把光射向四处，黑板上“反光”是发生了镜面反射，光污染也是镜面

反射）

6、潜望镜的工作原理：光的反射。

练习：☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。

⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射

光进入我们眼睛。

⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。

☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反

射。

2.3、平面镜成像

1、平面镜成像特点：①正立的虚像，

②像和物的大小相等，

③像和物关于镜面对称（轴对称图形）

④像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；

⑤像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体

远离或靠近镜面像的大小不变，像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。

2、关于平面镜成像的实验：

①用玻璃板代替平面镜：便于观察和确定像的位置；

②刻度尺的作用：便于比较像与物到平面镜的距离关系；

③选取两段完全相同的蜡烛：为了比较像与物的大小关系；

④移去后面的蜡烛，并在所在的位置上放一光凭，则光凭上不能接受到蜡烛烛焰的

像，所以平面镜所成的像是虚像

⑤将蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小不变。

⑥有3mm和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，玻璃板太厚，会

看到两个像。

⑦玻璃板没有放正，倾斜放置，蜡烛与像不能完全重合。不容易找到像。

⑧该实验在较黑暗的环境中做效果好。

3、水中倒影的形成的原因：平静的水面就好像一个平面镜，它可以成像（水中月、镜

中花、水中的云，水中的鸟）；对实物的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点

“等距”，树木和房屋上各点与水面的距离不同，越接近水面的点，所成像亦距水面

越近，无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。（物离水面多高，像离水面就是多

远，与水的深度无关）。

4、平面镜成虚像的原因：物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚

而是发散的，这些反射光线的反向延长线（画线时用虚线）相交成的像，不能呈现在

光屏上，只能通过人眼观察到，故称为虚像（不是由实际光线会聚而成）

注意：进入眼睛的光并非来自像点，而是反射光。要求能用平面镜成像的规律

（像、物关于镜面对称）和平面镜成像的原理（同一物点发出的光线经反射后，反射

光的反向延长线交于像点）作光路图（作出物、像、反射光线和入射光线）；

5、球面镜：凸面镜和凹面镜

①以球外表面为反射面叫凸面镜，以球内表面为反射面的叫凹面镜；

②凸面镜对光有发散作用，可增大视野（汽车上的观后镜，街头拐弯处的反光镜）；

凹面镜对光有会聚作用（太阳灶，利用光路可逆制作手电筒的反光罩）

练习：☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中

选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。

☆汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的

阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，

不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较

长的影子，便于司机及早发现。

2.4光的折射

㈠、光的折射

1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。

2、光在同种不均匀的介质中传播时，光的传播方向也会发生偏折。（海市蜃楼）

3、折射角：折射光线和法线间的夹角。

㈡、光的折射定律（看笔记）

1、在光的折射中，三线共面，法线居中。

2、垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变

3、折射角随入射角的增大而增大

4、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生

㈢、光的折射现象及其应用

1、生活中与光的折射有关的例子：

（1）水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际在看到位置的后下方）；

（2）由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；

（3）水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；

（4）透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；

（5）斜放在水中的筷子好像向上弯折了；（要求会作光路图）

2.5光的色散：

1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，这种

现象叫色散；

2、白光是由各种色光混合而成的复色光；

3、天边的彩虹是光的色散现象；

4、色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是三种色

光混合而成的；世界上没有黑光；

颜料的三原色是：紫、青、黄，三原色混合是黑色；

5、透明体的颜色由它透过的色光决定（什么颜色透过什么颜色的光）；

不透明体的颜色由它反射的色光决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的

光，白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光）

例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗

室里用绿光看画，会看见黑色的马，黑色的石头，还有黑色的花在绿色的纸上，看不

见草（草、纸都为绿色）

2.6看不见的光

1、红外线：红外线位于红光之外，人眼看不见；红外线的主要性能是热作用强（加

热）；一切物体都能发射红外线，温度越高辐射的红外线越多，物体辐射红外线的

同时，也在吸收红外线；电视遥控器用红外线来传递信息。

应用：可用来加热物品。取暖、摇控、探测、夜视，还可用于红外线遥感、红外线

论断疾病

2、紫外线：在光谱上位于紫光之外，人眼看不见；紫外线的主要特性是化学作用强；

（消毒、杀菌）紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D从而吸收钙元素（小孩多

晒太阳），荧光作用（验钞）

①过量照射紫外线有害于身体健康，要进行防护。

②太阳是天然紫外线的重要来源。

③臭氧能吸收紫外线。

2.7光的现象及成因

1、小孔成像---光的直线传播（包括所有的黑影）

2、湖光倒影---光的反射

3、海市蜃楼---光的折射

4、五颜六色---光的色散

凸透镜

1、凸透镜：中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。

凸透镜的作用：对光线会聚所以也叫会聚透镜。

凸透镜的焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的一点。

这一点就是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离叫焦距.

平行光经凸透镜折射后会聚焦点（如图一），

反过来从焦点发出的光经凸透镜折射后平于主光轴（如图二）

图一图二

2、凹透镜：中间薄边缘厚的透镜是凹透镜。

凹透镜的作用：对光线发散。

凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点（如图

三）。则入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定是平行主光轴的光线（如图

四）

图三图四

F

F

F

F

F

*

1、照相机的原理：u>2f倒立缩小实像

物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，能成倒立缩小的实像。

照相机的结构：

a.胶片：感光显影后变为照相底片。

b.调焦环：调节镜头到胶片的距离(但上面数字表示景到镜头的距离)

c.光圈：控制镜头的进光量。

d.快门：控制曝光时间。

2、幻灯机的原理：f

物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时，成放大倒立的实像投影器与幻灯机

的区别：投影器用两块大塑料螺纹透镜作聚光镜，并用一块平面镜把像反射到屏幕

上。

3、放大镜的原理：u

物体到凸透镜的距离小于焦距时，成放大正立的虚像。(实像是实际光线会聚成

的可以形成在光屏上，虚像不是光线形成的，不能形成在光屏上。)

4、望远镜由两组凸透镜组成，物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。

物镜相当于幻灯机成倒立、放大的实像；

目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像

5、显微镜由两组凸透镜组成，物镜和目镜。

物镜相当于照相机成倒立、缩小的实像；

目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像

6、人眼看东西时，眼球好像一个照相机，成的是倒立、缩小的实像。

晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。

7、近视：成像在视网膜前（如图五所示），所以要加凹透镜进行纠正（如图六）

8、远视：在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了（如图七所示），所以要加凸透镜

进行纠正（如图八）

图七图八

凸透镜成像的应用:

1、照相机：原理；成倒立、缩小的实像，u>2f

幻灯机：原理、成倒立、放大的实像，f

放大镜：原理、成放大、正立的虚像，u

2、与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用：

平面镜（穿衣镜）

面镜凸镜（观后镜）

球面镜

凹镜（太阳灶）

光学器件

3、关于实像与虚像的区别：

物点发出的光线经反射或折射后能够会聚到一点，这一点就是物点的实像。实

像是实际光线会聚而成，不仅可以用眼睛直接观察，也可以在屏幕上显映出来。

如果物点发出的光线经反射或折射后发散，发散光线的反向延长相交于一点，

看起来光线好像从这一点发出，而实际上不存在这样一个发光点，这点就是物点的虚

像。虚像只能用眼睛观察，不能用屏幕显映。

跟物体相比较，实像是倒立的，虚像是正立的。

4、凸透镜成像的规律及应用：

u——物距、v——像距、f——焦距。

物体位置像的位置像的大小像的性质应用举例

像、物异侧缩小倒立实像照像机

像、物异侧放大倒立实像幻灯机、投影仪

像、物同侧放大正立虚像放大镜

5、凸透镜成像的作图：

6、凸透镜成像的动态情景：

①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中，像逐渐变大，像距

v也逐渐变大。但是，只要物体未到达二倍焦距点时，像的大小比物体要小；像的位置

总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。

②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距v也

变大。像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。

③可见，二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。即物体在二倍

焦距以外时所成实像小于物体；物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体。

④当物体在一倍焦距以内时，只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像。

因此，焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点。