大学物理光学部分知识点思维导图

原杰

2022-10-04

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大学物理光学部分知识点

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大学物理光学思维导图

大学物理光学部分知识点总结思维导图

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思维导图大纲

一、光的反射

1、光源：能够发光的物体叫光源

2、光在均匀介质中是沿直线传播的大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折

3、光速

光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快

光在真空中的传播速度：C = 3×108 m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C

4、光直线传播的应用

可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等

5、光线

光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的，实际并不存在)

6、光的反射

光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射

7、光的反射定律

反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角可归纳为：“三线一面，两线分居，两角相等”

理解：

(1) 由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头

(2) 发生反射的条件：两种介质的交界处;发生处：入射点;结果：返回原介质中

(3) 反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度

8、两种反射现象

(1) 镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线

(2) 漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线

注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律

二、光的反射

1、反射现象：光射到物体的表面被反射出去的现象

2、概念：

(1)一点：入射点

(2)二角：

①入射角：入射光线与法线的夹角

②反射角：反射光学分与法线的夹角

(3)三线：入射光线、反射光线、法线

3、反射定律：

(1)入射光线、反射光线、法线在同一平面内(三线共面)

(2)入射光线、反射光线分居法线两侧(两线异侧)

(3)反射角等于入射角(两角相等)

4、反射分类：遵循光的反射定律

(1)镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行

(2)漫反射：入射光线平行，反射光线不平行

5、平面镜成像

平面镜成的像是虚像，像与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体关于平面镜对称(等大，正立，虚像)

三、光的折射

1、折射现象

光由一种介质射入另一种介质时，在介面上将发生光路改变的现象。常见现象：筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼

2、光的折射初步规律

(1)光从空气斜射入其他介质，折射角小于反射角

(2)光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角

(3)光从一种介质垂直射入另一种介质，传播方向不变

(4)当入射角增大时，折射角随之增大

3、光路是可逆的

四、光的色散

1、定义

白光经过三棱镜时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散

2、色光三基色

红、绿、蓝。混合后为白色

3、颜料三原色

红、黄、蓝。混合后为黑色

4、颜色

(1)透明体的颜色决定于物体透过的色光

(2)不透明体的颜色决定于物体反射的色光

五、光学探究凸透镜成像

1、凸透镜

对光有会聚作用

2、相关概念

①主光轴 ②焦点(F) ③光心(O)④焦距(f)

3、经过凸透镜的三条特殊光线：

①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过异侧焦点;

②经过光心的光线传播方向不改变;

③经过凸透镜焦点经凸透镜折射后平行于主光轴射出。

4、凹透镜

对光有发散作用

5、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长线过同侧焦点。

6、凸透镜成像

(1)原理：光的折射

(2)成像规律：物近像远像变大, 二倍焦距见大小, 一倍焦距分虚实

六、眼睛与视力的矫正

1、眼睛

(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏

(2)成像原理：当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像

2、视力的矫正

(1)近视眼

①、特点：看不清远处物体

②、矫正：利用凹透镜来矫正

(2)远视眼(老花眼)

①、特点：看不清近处物体

②、矫正：利用凸透镜来矫正

(3)眼镜的度数= 100/f (f以米作为单位)

七、神奇的"眼睛"

1、放大镜的成像原理

物体在焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像

2、显微镜

①结构：目镜、物镜。

②成像原理：物镜成倒立、放大的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像。

3、望远镜

①结构：目镜、物镜。

②成像原理：物镜成倒立、缩小的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像

4、照相机

①结构：镜头、光圈、快门、胶片。

②成像原理：当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像

5、投影仪

①结构：凸透镜、平面镜、屏幕。

②成像原理：当物距在焦距与两倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像

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