光杠杆

光学基础光的反射及平面镜成像

发布时间:2023/6/24 16:02:01   

一、光的反射

1.概念

光从一种介质射到它和另一种介质的分介面时,一部分光返回原介质的现象,称为光的反射。

2.光的反射定律

反射光线跟入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。特别注意一下,光路是可逆的。

光的反射定律

3.反射的分类

可分为镜面反射和漫反射。无论哪种反射,每条反射光线都遵守反射定律。

二、平面成像

1.平面成像原理

平面镜成像的原理是光的反射,物体上的点S发出的光有一部分射向平面镜,经平面镜反射后,反射的光束还是发散的,这些反射光线的反向延长线交于点S′,反射光线进入人眼,人感觉光好像是从S′点射来的,点S′叫点S的虚像。

光的反射

2.实像与虚像的异同

①.实像:由实际光线会聚形成,能用光屏承接到,倒立的。

②.虚像:不是由实际光线会聚形成,不能用光屏承接到,正立的。

③.相同点:都能用肉眼看到,都可以是放大、缩小或等大的。

3.平面成像的规律

平面镜成像规律

①.物体在平面镜里成的是虚像;

②.像与物体大小相等;

③.像与物体的连线与镜面垂直;

④.像与物体到镜面的距离相等,可概括为像与物体关于镜面对称。

⑤.即等大、等距,外实里虚,一垂直。

4.平面成像作图方法

平面镜成像作图有两种方法:第一种方法是根据反射,第二种方法是根据平面镜成像特点。

5.平面成像的范围

要看到物体在平面镜中完整的像,需借助边界光线,边界光线的公共部分,即为完整像的观察范围。

6.物与平面镜移动的问题

①.当物或平面镜移动时,若平面镜不动,物速为v且垂直镜面移动,则像速为v,垂直镜面且与物运动方向相反;若平面镜动而物不动,当平面镜以垂直于自身镜面的速度v移动时,像对物速度为2v,方向与镜相同。

②.当平面镜绕镜上某点转过一微小角度α时,根据反射定律,法线也随之转过α角,反射光线则偏转2α角。

7.平面镜的应用

生活中离不开的镜子

①利用平面镜可以改变光的传播方向,起到控制光路的作用。

②利用平面镜成像,如制作各种镜子,商场和家庭装饰时利用平面镜成像增强宽敞明亮的空间效果。

③利用平面镜反射光可以使微小的形变放大,以便观测。

8.影与像、小孔成像与平面镜成像的区别

①.影与像的区别

a.影:影是由于光沿直线传播的过程中,遇到不透明物体(如树木、人体、电线杆等)而被遮挡后,在物体背后出现的黑色区域。这是由于光的直线传播形成的。如日食、月食、树的影子等都是这种现象,影总是形成于不透明物体背光的一侧,影只能显现出与物体外形相似的阴暗轮廓。

b.像:像是物体发出的光因直线传播、反射、折射而产生的光现象。

②.小孔成像

小孔成像实验实物图

a.原理:光沿直线传播。

b.现象:在硬纸板上扎一个直径约为1mm的小孔,当室内光线较暗时,在硬纸板后面的光屏上会看到烛焰的像。

c.成因:可以把烛焰看成是由许多发光点组成的。每个发光点发出的光都向四面八方照射。其中只有一小束光通过小孔照射到光屏上,形成一个光斑,照在光屏上的许许多多的光斑就组成了烛焰的像。

d.像的性质:倒立的实像,所成的像是放大的还是缩小的与光屏与小孔的距离、物体与小孔的距离有关。

③.平面镜成像

自然界中的平面成像现象

a.原理:光的反射。

b.现象:把一支点燃的蜡烛放在平面镜前,在蜡烛这一侧会发现平面镜后有一个蜡烛的像。c.成因:可以把蜡烛看成是由许多发光点组成的,每个发光点发出的光都向四面八方照射。其中射向平面镜的光会被镜面反射回来,射入人眼,但人却觉得这些光线好像是从镜后它们的反向延长线的交点发出的,这个交点就是该发光点在平面镜中成的像,蜡烛上每个点在镜后都有一个像点,所有的这些像点组成了整个蜡烛的像。

d.像的性质:正立、等大的虚像,像与物体到平面镜的距离相等,像与物体的连线与镜面垂直。



转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkzp/5162.html
------分隔线----------------------------