光在同种均匀介质中沿直线传播。这是光学实验室行动的第一法则——路径最短,速度最快。
光从太阳到地球只需约 8 分钟。
当光遇到不透明物体时,被阻挡的区域形成影子。影子的大小与光源位置和物体位置有关。
拖动滑块改变太阳角度,观察影子长度变化
日食:月球运行到太阳和地球之间,月球的影子落在地球上。 月食:地球运行到太阳和月球之间,地球的影子落在月球上。
光射到物体表面时,部分光被反射回原来介质中。
法线:过入射点垂直于反射面的直线。
入射角:入射光线与法线的夹角。反射角:反射光线与法线的夹角。
反射分为镜面反射和漫反射。我们能从不同方向看到物体,就是因为发生了漫反射。
拖动滑块改变入射角,观察反射角始终相等
虚像:等大、等距、左右相反
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫折射。
光路可逆:光沿着折射光线入射时,会沿着原入射光线方向折射出去。
折射率:n = sin i / sin r(空气→水 n ≈ 1.33,空气→玻璃 n ≈ 1.5)
白光通过三棱镜分解成七色光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
凸透镜:中间厚边缘薄,对光线有会聚作用。
凹透镜:中间薄边缘厚,对光线有发散作用。
焦点:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点。
焦距:光心到焦点的距离,用 f 表示。
拖动滑块改变物距,观察成像变化(u > 2f 成缩小实像,f < u < 2f 成放大实像)
u > 2f:倒立、缩小、实像(照相机原理)
u = 2f:倒立、等大、实像
f < u < 2f:倒立、放大、实像(投影仪原理)
u = f:不成像(平行光)
u < f:正立、放大、虚像(放大镜原理)
⚡ 光速:c = 3 × 10⁸ m/s(真空中)
🪞 反射定律:∠i = ∠r(入射角 = 反射角)
💎 折射规律:空气→水/玻璃,折射角 < 入射角
🔍 凸透镜成像:
u > 2f → 缩小实像(照相机)
f < u < 2f → 放大实像(投影仪)
u < f → 放大虚像(放大镜)
❌ 混淆"光线与镜面夹角"和"入射角"——入射角是与法线的夹角
❌ 认为平面镜成像大小与距离有关——像始终等大
❌ 折射时忘记判断介质——光密→光疏时折射角 > 入射角
❌ 透镜成像记不住分界点——记住 f 和 2f 两个关键位置