
我們生活在光的世界里,那么光從哪里來的?光又是怎樣傳播的?光能夠為我們做些什么呢?
植物依靠光合作用茁壯成長
太陽能汽車靠光的能量飛快奔馳
現(xiàn)代通信利用光在光導纖維中傳輸信息
想一想:月亮和鉆石是光源嗎?
月亮是反射太陽的光,并不是月亮本身發(fā)光的,因此月亮不是光源;鉆石也是反射其他物體發(fā)出的光,所以也不是光源。
結合生活經驗,想一想從光源發(fā)出的光是如何傳播的呢?
【猜想】光是沿直線傳播的
實驗:探究光在空氣、水、玻璃中如何傳播
【結論】光在空氣、水、玻璃中是沿直線傳播的。
【結論】光在不同種介質中不沿直線傳播。
光在任何物質中都是沿直線傳播的嗎?
將激光從空氣斜射入水(滴入牛奶顯示光的徑跡)中,用噴霧顯示空氣中光的徑跡,你看到什么現(xiàn)象?說明什么?
【結論】光在不均勻介質中不沿直線傳播。
觀察光在不均勻液體中的傳播
先在水槽中加入濃度較大的糖水(滴入牛奶),然后沿四周器壁輕輕加入水(滴入牛奶),靜置一會;讓激光垂直器壁射入,向下移動激光,你看到什么現(xiàn)象?說明什么?
綜上,我們可得結論:光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。
通常,我們用一條帶箭頭的直線來形象地描述光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫做光線。
有一定關系的光線的集合叫做光束。例如,太陽光可視為相互平行的光線的集合。
注意: 光是客觀存在的,但光線是表示光的一種理想模型,不是實際存在的。
光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體后面光因沿直線傳播而不能到達的區(qū)域便產生“影”。
小孔成像:成的是倒立的實像,像的形狀與小孔形狀無關。
當你打開燈,房間瞬間就被照亮了,那么光傳播需要時間嗎?
大量事實和實驗表明:光傳播也需要時間。光在真空中每秒傳播的距離是299792458m,相當于每秒能夠繞地球赤道七圈半。在物理學中,常用字母c 表示真空中的光速,通常取c =3.0×108 m/s。
太陽到地球之間的距離約為1.5×1011 m,太陽發(fā)出的光經過8分20秒到達地球。
光在不同介質中的傳播速度是不同的。
光年:光在真空中一年里傳播的距離,是長度單位。 1光年(1.y.)=9.46×1012km ,光年常用來表示天體間的距離。
雨后天空偶爾會出現(xiàn)彩虹,彩虹是怎么形成的呢?
17世紀以前,人們一直認為白色是最單純的顏色。太陽光是白光,人們認為白光是一種單色光。
直到1666年,英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡完成了光的色散實驗,這才揭開了光的顏色之謎。
活動2:研究光的色散現(xiàn)象
讓一束太陽光穿過狹縫,照射到三棱鏡上。從三棱鏡射出的光有什么變化?
現(xiàn)象:光屏上看到一條彩色的光帶,顏色是按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列的。
結論:太陽光(白光)可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光,說明它是由多種色光混合而成的。
這七種色光不能再被分解,不能再分解的色光叫做單色光。由單色光混合成的光叫做復色光,如太陽光。
太陽光線照射到空中,穿過了漂浮在大氣中的水霧,經過一系列反射和折射,彩虹就形成了。彩虹一般出現(xiàn)在雨后或者下午,形狀彎曲呈拱形,在陽光下會展現(xiàn)出七種絢麗的色彩,是非常唯美的景觀。
光的三基色:紅、綠、藍
自然界中紅、綠、藍三種色光,是無法用其他色光混合而成的,而其他顏色的光都可以由這種三種色光混合而成,所以把紅、綠、藍稱為光的三基色。
將光的三基色通過各種不同的組合,可以獲得各種不同的色光。
彩色電視機的各種顏色是怎么形成的呢?
電視、電腦等彩色顯示屏幕上呈現(xiàn)出的五彩繽紛的畫面,就是由紅、綠、藍三基色光混合而成的。
透明物體的顏色:是由通過它的色光決定的。透明物體只能透過與它顏色相同的光。
其余的色光被物體吸收了
不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的; 不透明物體只能反射與它顏色相同的光。
愛因斯坦最先指出,真空中的光速是物體運動速度的極限,自然界中任何物體的運動速度都不可能大于光在真空中的傳播速度。當物體的運動速度接近于光速時,會發(fā)生一些奇特的效應。
現(xiàn)象與應用:日、月食、小孔成像等
光在真空中的速度:c=3.0×108m/s
光的三基色:紅、綠、藍
1. 下圖表示日全食時太陽、地球、月球位置的示意圖,請根據(jù)光的直線傳播規(guī)律判斷,圖中的A處是_____球,B處是_____球。
2. 在沒有水的枯井中,青蛙位于井底O點“坐井觀天”,下列關于青蛙觀天范圍的光路圖中正確的是 ( )
3. 發(fā)生雷電時,為什么總是先看見閃電,后聽到雷聲?
答:因為光速比聲速大得多,通過相同的距離時,光比聲所用的時間少,所以發(fā)生雷電時,總是先看見閃電,后聽到雷聲。
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