什麼是光?
光是一種波,即其是波動形式的存在,常說光波也印證了光有波的特征,作為一種波 那麼光波會有波的各種屬性(振幅 頻率 周期...),不同屬性的光波呈現出不同的樣子(顔色 光強...).
另外光也是種粒子 具有粒子屬性,光的衍射實驗可證明光的粒子性。
什麼是光源?
光源即光線的來源對象,光源類型包含自主發光體光源和反射光源,像太陽 電燈都是自主發光體光源-它們都可以自主發光 是最原始的光源,像我們白天看到的花草樹木都是反射光源-它們不能自主發光 但其可以反射光線,我們看到來自它們的反射光線 也等同于它們是光源一樣。太陽照亮大地的過程:太陽這個原始光源發出四散的大量光線,太陽光灑向大地以及大地萬物互相反射太陽光-最終讓萬物都明亮現形起來。
一點光源是向四周發射光線的
光源向四周發射光線
對于光源對象上的一點,該點發射的光線路線是怎樣的?是隻發射一條光線嗎?答:點光源是向球形四周都發射光線的 而絕不是隻向一個方向發射一條光線,明白光源四散光線這點很重要,因為在研究物體成像時需要用物體上一點發出的多條光線相交去确定該點成像位置,而若是以為隻有一條光線 那麼是無法确定該點成像的,很多學生會出現這個概念理解不清的情況。
另外光源的四周發射也可以理解成向任何方向都有發射光線,你想畫出哪個方向光線都可以,但為了分析簡便 通常選擇标準方向光線做分析,何為标準光線下文有做說明。
至于光為什麼是向四周發設的?因為它是種波,類比水波 聲波那樣的四周發散的漣漪形狀 ,其實光波也是如此形狀。
光線是無限反射的
太陽光的反射照亮整個地球
所謂無限反射指的是一束光線打到物體a會被物體a反射打到物體b上-物體b又會反射到物體c上...如此可以說光線是會無限反射于各個接觸到的物體之間的,隻不過每次反射過程都有光能的損失 所以最終光線會越來越弱 至此消失(波動停止)。也正是有了無限反射這種特性 我們的世界才會充滿光明。
物體成像
要确定物體成像就要确定物體上所有點的成像,所有點的像就是最終物體的像了,而确定一點成像的方法前面已經有說過,那就是由目标點引出2條光線,這2條光線的交點就是該點的像,而引點光線有着特定方法-通常引的光線都是标準光線,标準光線指的是課本上明确給出其性質的光線,像凸透鏡成像中 過鏡心的光線和平行光線就是标準光線,平面鏡成像中垂直鏡面的光線和三角函數角度的光線等,總之标準光線應是其已知信息較多 分析比較簡便的光線。
還有成像題一般都是用的簡化物體,像一條線段ab的成像-隻需要确定線段2端點a b成像,然後将a b像點相連就可作為整體ab線段的成像了。
平面鏡成像
研究平面鏡成像就要研究光線作用在平面鏡上的特性了,光線打在平面鏡上時 平面鏡會使光路發生變化--新光路與原光路和平面鏡相等夾角。确定物體上一點的平面鏡成像的過程:通常是由該點引出垂直于鏡面的光線a和與鏡面夾角是三角函數角度的光線b,根據平面鏡光線反射的等夾角特性,可得出2條新光線路徑 即反射光路,将2條反射光線反向延長 相交于一點 該點就是平面鏡成像點,由此也可看出平面鏡成像是正立 等大 等距的虛像。
凸透鏡與凹透鏡成像
凸透鏡成像确定方法:由一點引出過鏡心的光線a和平行光線b,光線a經過凸透鏡光路不變,平行光b經凸透鏡光路變為指向焦點,2條新光線交點就是像點。
想象一條線段ab的凸透鏡成像,a b2點分别求像點,最終得到的是倒立的像,還有具體一些特性較多 就不做說明了。
凹透鏡的成像确定方法:由一點引出過鏡心光線a和平行光b,光線a過凹透鏡光路不變,平行光b過凹透鏡光路變為延長線過物體所在區域焦點,凹透鏡成虛像。
複合成像:凹透鏡與凸透鏡都是單一的基本成像模式,那麼由它們組合在一起使用 所成的像便是複合成像了,求解複合成像通常要複雜些,但隻是要對每個成像元件進行依次成像通常就可條理清晰的求解。
反射與折射
反射:光線碰到某阻擋物反向射回來,且反射角等于入射角;
反射包含平面鏡反射和漫反射,平面鏡反射-光線沿着一個方向反射,漫反射-光線朝向四周發散反射;
折射:光線從一種介質進入到另一種介質時會發生光路的打折,故稱作折射;
折射率=sin(折射角)/sin(入射角),折射率與光線經過的介質相關,假設光線從介質a進入到介質b,介質a密度pa,介質b密度pb,若是pb>pa 則折射角小于入射角-》折射率<1,相反則折射角大于入射角-》折射率>1,比如自己站在水中看向水中的腿時會感覺腿變短了 這就是光線折射造成的視覺成像。
光的顔色
三基色是紅綠藍,那麼也有紅綠藍3種基本色的光,至于7色光中其他4種色光 則是由3種基本色光混合而成的,很多地方都有多個基本形式疊加成複合形式的體現。
物體呈現為什麼會呈現顔色?答:光線照射在物體上,物體上有些地方隻反射紅光 其他色光全部吸收--該部位呈現紅色,反射紅光和綠光則呈現紅光和綠光的混合色即黃色,以此類推,需要提一下的是黑色是物體吸收全部可見光所呈現的。
問:是誰為大自然塗上了色彩?答:太陽公公。
電燈發光原理?
一般當物體溫度升高到特定值時其就會發光,而發光溫度值通常非常大,像柴火達到高溫燃點時燃燒發光,但電燈發光原理不是燃燒 而是通過電流加熱電燈燈絲使其達到發光溫度--從而實現發光,可見要想找到這樣耐高溫的燈絲材料才是關鍵,難怪愛迪生找了那麼久。而電燈的内部是抽去氧氣的,這樣做的目的是為了防止氧化反應即燃燒毀壞燈絲。
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