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第五章 光现象
一、光的传播
【基础知识清单】
1． 叫做光源。
2．光在 中沿直线传播。
3．光在真空中的传播速度是 m/s。
4．日食和月食是 形成的。
5．小孔成像的原理是： 。
【知识深层理解】
一、光源
1．概念：发光的物体叫做光源。
2．强调：必须是发光的物体才是光源。顾名思义，光源是光的来源，只有发光的物体才是光的来源，能发光但没有发光的物体不是光源。比如，电灯发光时是光源，不发光时不是光源。
(
图5
-
1
-
1
)3．光源的分类：根据光源的形成原因，光源可分为自然光源和人造光源两类，太阳、星星、萤火虫、闪电等是自然光源，电灯、霓虹灯、手电筒等是人造光源。
4．月亮：月亮不是光源，月亮本身不会发光，它是把太阳照射到月亮上的光反射到地球上，我们才看到了月亮。
(
图5
-
1
-
2
)二、光线的表示
1．概念：用一根带箭头的线段表示光线，箭头的方向表示光的传播方向。
(
A
B
)
2．光线的读法：上图的光线是由A传向B，应读作“光线AB”，而不能读作“光线BA”。
3．光线的研究方法：光线是人们为了研究问题的方便，人为的画出的线，不是真实存在的线，这是人们研究问题的一种方法——模型法。
三、光的传播
(
太阳
地平线
地球
图5
-
1
-
3
图5
-
1
-
4
)1．光的传播：光在同种均匀的物质中沿直线传播。如图5-1-3所示，光在均匀的空气中、均匀的玻璃中等都沿直线传播。如果物质不均匀，虽然是同种物质，光也不一定沿直线传播。如图5-1-4所示，初升的太阳，由于大气层密度不均匀，光的传播路径是弯曲的，所以太阳在地平线以下我们就看到了太阳。
2．光速：
（1）光在真空中可以传播。我们看到的太阳光要穿过宽广的真空区，才能到达地球，射入人的眼睛。
（2）光在真空中的传播速度是3×108m/s；
（3）光在真空中传播得最快；
（4）光在其它物质中的传播速度小于在真空中的传播速度；
（5）光在空气中的传播速度略小于在真空中的传播速度，没有特别说明，光在空气中的传播速度按3×108m/s。
(
地球
月亮
太阳
图5
-
1
-
5
)四、日食和月食
1．原理：光沿直线传播。
2．日食：日食是月亮的位置处于太阳和地球中间。如图5-1-5所示，月亮挡住了太阳射向地球的太阳光，所以地球上人才看不到太阳或太阳的一部分。
（1）日全食：如图5-1-6所示，处于a区域的人由于看不到整个太阳，所以在a区发生的是日全食，日全食如图5-1-7所示。
日全食、日偏食原理图 日全食 日偏食
(
地球
月亮
太阳
日全食区
日偏食区
日偏食区
b
c
a
)
图5-1-6 图5-1-7 图5-1-8
（2）日偏食：如图5-1-6所示，处于b、c区域的人只分别只看到太阳的上部或下部，所以在b、c区域发生的是日偏食，日偏食如图5-1-8所示。
（3）日环食：如图5-1-9所示，由于处在箭头所指区域的人只能看到太阳的外围，而不能看到太阳的中心，所以在该区看到的是日环食，日环食如图5-1-10所示。
(
月亮
太阳
地球
日环食区
)日环食原理图 日环食
图5-1-9 图5-1-10
3．月食：月食是地球的位置处于太阳和月亮的中间。如图5-1-11所示，地球挡住了太阳射向月亮的光线，月亮不能向地球反射光线，地球上的人就看不到月亮，从而发生月食。
月食原理图 月食
(
地球
月亮
太阳
)
图5-1-11 图5-1-12
五、小孔成像
(
小孔成像实物图
小孔成像原理图
图5
-
1
-
13
图5
-
1
-
14
)1．现象：发光的物体通过小孔可以成像，如图5-1-13所示。
2．原理：光沿直线传播
。如图5-1-14所示，发光的物体发出的光线通过小孔照亮另一侧光屏上对应的点，在光屏上就会成一个清晰的发光体的像。
3．光路：如图5-1-14所示。
4．成像特点：
（1）小孔成像成的是倒立的像：由于光延直线传播，物体上面发出的光线通过小孔照亮了像的下面，而物体下面发出的光线通过小孔照亮了像的上面，所以小孔成像成的是倒立的像。
（2）物体离小孔越近像越大，越远越小：如图5-1-15所示，甲距小孔较远，在屏上成的像较小，乙距小孔较近，在屏上成的像较大，所以物体离小孔越近像越近，越远越大。
(
甲
乙
图5
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1
-
15
)
(
物体
像
图5
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1
-
16
)（3）像与物上下左右都颠倒：如图5-1-16所示，因为物体上面发出的光线通过小孔照亮了像的下面，而物体下面发出的光线通过小孔照亮了像的上面，左面发出的光线通过小孔照亮了像的右面，右面发出的光线通过小孔照亮了像的左面，所以物体通过小孔成的像与物上下左右都颠倒。
(
图5
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1
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17
)（4）像的形状与小孔的形状无关：通过实验可以观察到，无论小孔是什么形状，像的形状都与发光体的形状相同，而与小孔的形状无关。所以，小孔成像时，像的形状与小孔的形状无关，像的形状与发光体的形状相同。如图5-1-17所示，太阳通过形状不规则的树叶间的空隙，在地面上会形成圆形的光斑，圆形的光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，像的形状与太阳的形状相同，而不是与树叶间小孔的形状相同。右图是某次日食时，太阳通过树叶间的空隙（小孔）在地面上所成的像。
（5）小孔成像成的是实像：能用光屏接收到的像叫做实像。物体通过小孔所成的像能用光屏接收到，所以，小孔成像成的是实像。不能用光屏接收到的像叫做虚像，后面学到的平面镜所成的像就不能用光屏接收到，所以平面镜所成的像是虚像。
【总结】小孔成像时，在光屏上得到的是与物体形状相同、上下左右都颠倒的实像。
六、光沿直线传播的其它例子
序号 例子 序号 例子
1 一叶障目，不见泰山 2 井底之蛙
3 影子的形成（立竿见影） 4 三点一线射击目标
5 手电筒、车灯 6 后面的人看不到前面的人，队伍就排齐了
附：手影手势
动物 狗 羊 人 鸭 兔
手势
【总结】
（1）发光的物体才是光源；
（2）光线是利用模型法研究光的传播的。
（3）光在均匀的物质中沿直线传播；
（4）光在真空中的传播速度是3×108m/s；
（5）光在真空中传播得最快；
（6）日食和月食的原理是光沿直线传播；

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