八年级物理上册知识点光学

第二章光现象

?必考知识点

一、光的直线传播

l.光源的特点

光源指自身能发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光源，有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源射出的光，好像它们也在发光一样，不要被误认为是光源，如月亮和所有行星，它们并不是物理学所指的光源。

2.光的传播规律：光在同一均匀透明介质中沿直线传播。

例子：种树、排队、挖掘隧道、打枪、影子、手影、日食、月食、小孔成像

3.光的传播速度

光速与介质有关，光在不同介质中的传播速度不同，光在真空中的传播速度最大,真空或空气中的光速取为c=3×108m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中的2/3。

4．光年（距离单位）：光在1年内传播的距离。

5.光线：用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。

光线并不是真实存在的，而是为了研究方便，假想的理想模型。二、光的反射

1.光的反射及反射定律

反射：是指光从一种介质射到另一种介质表面时，有部分光返回原

介质中传播的现象。光的反射所遵循的规律称为光的反射定律。

反射定律：①反射光线和入射光线、法线在同一平

面上；

②反射光线和入射光线分居法线两侧；

③反射角等于入射角。

入射点：入射光线与镜面的交点。

法线：从光的入射点O 所作的垂直于镜面的线ON 叫做法线。 入射角：入射光线与法线的夹角叫做入射角，用符号i 表示。 反射角：反射光线与法线的夹角叫做反射角，用符号r 表示。 注意：①对应于一条入射光线，只有一条反射光线；

②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的，即入射光线是“因”，反射光线是“果”，所以叙述反射定律时不能说成“入射角等于反射角”。

2.反射现象中光路是可逆的

光线沿原来的反射光线的方向射到界面上，这时的反射光线定会沿原来的入射 光线的方向射出去。

3.反射类型：

①漫反射：反射面凸凹不平，使得平行光线入射后反射光线不再

平行，而是射向各个方向。

光

②镜面反射：反射面很光滑，使得入射的平行光线反射后光线仍

然平行镜面反射和漫反射的相同点与不同点：镜面反射和漫反射都是反射现象，每一条光线反射时，都遵守光的反射定律。

③镜面反射和漫反射不同点:

镜面反射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍为平行光束；

漫反射的反射面是粗糙不平的，平行光束反射后射向各个方向，利用镜面反射可以改变光路，例如用平面镜反射日光照亮地道；

利用漫反射可以从不同方向看到本身不发光的物体，例如用粗糙的白布做幕布放映电影。

④例子：

日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于漫反射才能够使我们从不同方向看到物体，教室里的黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布，都是为了使各个方向的人都能看到。而黑板用久了，会出现“反光”现象，就是因为发生了镜面反射，使有些方向没有反射光线，从而看不见了。

⑤光的反射现象例子：

水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见

不发光的物体。

三、平面镜

１．平面镜成像的特点：

①像和物体到镜面的距离相等。②像与物体的大小相等。

③平面镜成正立、等大的虚像．④像和物的连线与镜面垂直。2．平面镜中像的形成

平面镜所成像是物体发出（或反射出）的光线入射到镜面，发生反射，由反射光的延长线在镜后相交而形成的。如图2所示，光源S在平面镜后的像并不是实际光线会聚而成的，是由反射光线的反向延长线会聚而成，这样的像就叫虚像。如果用光屏放在平面镜后的S'处，是接收不到这个像的。

3.平面镜的应用

①成像；

②改变光路（光的传播方向），如潜望镜就是利用两块互相平行

的平面镜可以从水下观察水面上的船只。

4.虚像：非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。

实像：实际光线会聚而成的像叫实像。

在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。

它们的共同点是都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。

它们的不同点是：实像可以成在光屏上，如小孔成像，照像

机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜成像

均是虚像。实像是光线的实际会聚而成，而虚像则是由发散

的反射光线或折射光线的反向延长线会聚，形成虚像。

5.会用垂直等距和光路图两种方法找物体的像。最关键是光路图法。

6.画图中的实线和虚线：

(1)实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方

向。

(2)反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不

加箭头。

(3)实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒。

(4)法线等辅助线要用虚线画。

四、光的折射

1.光的折射：

光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会改变这现象。

2.折射角：折射光线与法线之间的夹角。

3.折射定律：

①1折射光线、入射光线和法线在同一平面上；

②折射光线和入射光线分居在法线两侧；

注意：折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小。

在折射中光路也是可逆的。

4、光的折射：

在这个定义中，我们要注意以下几点：

①光能射入某种介质，则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。

②在两种介质的交界面上，光一定会发生反射，若介质透明，则

还能发生折射。③光的传播方向一般会发生变化，但特殊情况下，

光垂直入射时，传播方向将不变化，也就是说，折射不一定都“折”。

5.光的折射规律：

①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折。入射角大于折射角；

②光从其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。

③光垂直界面射入时，传播方向不改变。

④光的折射现象例子：

海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、

照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、

斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；

看见落到地平线下的太阳；

叉鱼的时候瞄准鱼的下方.

6．若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢？根据光路可逆的可逆性。作图如6—3

①由疏到密②由密到疏③光路可逆

图6—3

在实际的运用中，入射角和折射角究竟谁大，是非常容易出错的问题。可以不去记它，而记为“疏大密小”，即指在较疏的介质中，光线与法线的夹角较大，而在较密的介质中，光线与法线的夹角较小。

五、光的色散

1. 光的色散：

白光经三棱镜折射后，在白屏上出现从上到下红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的彩色光带，这种现象叫做光的色散。

三棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。

该实验证明了：白光不是单一色光，而是由许多色光混合而成的2. 色光的混合

色光的三原色：红、绿、蓝。等比例混合后为白色。

3.物体的颜色

①颜料的三原色：品红、黄、青（红、黄、蓝），等比例混合后为黑色。

②透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。

③不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。

④白色的不透明体反射各种色光。黑色的不透明体吸收各种色光。

4. 透明物体的颜色由它透过的光决定。不透明物的颜色由它所反射的光决定.

六、看不见的光

1．光谱

太阳光通过棱镜时分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光，这七种颜色按这个顺序排列起来就是光谱。

2、红外线

①一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越多。

物体辐射红外线的同时，也在吸收红外线。

②红外线的主要特性——热作用强。

③应用：可用来加热物品。取暖、摇控、探测、夜视，还可用于

红外线遥感、红外线论断疾病

3．紫外线

⑴炽热物体发出的光中都有紫外线。

⑵紫外线主要特点：使荧光物质发光.

⑶应用：

灭菌、验钞等，适量照射紫外线有利于身体健康，有助于人体

合成维生素D，促进人体对钙的吸收。紫外线另外还具有莹光

效应、生理作用（杀菌）。

注意：

①过量照射紫外线有害于身体健康，要进行防护。

②太阳是天然紫外线的重要来源。

③臭氧能吸收紫外线。

?复习提纲

一、光的直线传播

1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。

分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。

2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模

型是研究物理的常用方法之一。

练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？

答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。

☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

4、应用及现象：

①激光准直。

②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的

后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成：当地球在中间时可形成月食。

如图：在月球后

1的位置可看

到日全食，在2的

位置看到日偏食，在3的位置看

到日环食。

④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像

成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。

5、光速：

光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。

光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

二、光的反射

1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回

原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.

即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。

3、分类：

⑴镜面反射：

定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件：反射面平滑。

应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”是因为发生了镜面反射

⑵漫反射：

定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向，每条光线遵守光的反射定律。

条件：反射面凹凸不平。

应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。

练习：☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。

⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体

是由于物体反射光进入我们眼睛。

⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反

光造成光污染。

☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。

4、面镜：

⑴平面镜：

成像特点：等大,等距,垂直,虚像

①像、物大小相等②像、物到镜面的距离相等。

③像、物的连线与镜面垂直 ④物体在平面镜里所成的像是虚像。

成像原理：光的反射定理

作 用：成像、 改变光路 实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像 虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像

⑵球面镜：

定义：用球面的 内 表面作反射面。

性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点；从焦点

射向凹镜的反射光是平行光

应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯

定义：用球面的 外 表面做反射面。 性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的

虚像

应用：汽车后视镜

练习：☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛

进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。

☆ 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。 汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。

凹面镜 凸面镜

三、颜色及看不见的光

1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫.

色光的三原色:红,绿,蓝. 颜料的三原色:品红,黄,青

2、看不见的光:红外线, 紫外线

第三章 凸透镜

1、 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。

凸透镜的作用：对光线会聚 所以也叫会聚透镜。

凸透镜的焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的一点。

这一点就是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离

叫焦距.

平行光经凸透镜折射后会聚焦点（如图一），

反过来从焦点发出的光经凸透镜折射后平于主光轴（如图二）

图

一 图二

2、 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜是凹透镜。

凹透镜的作用：对光线发散。

凹透镜的焦点：平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点（如图三）。则入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定

是平行主光轴的光线（如图四）

图三 图四

1

、 照相机的原理： u>2f 倒立 缩小 实像

物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，能成倒立缩小的实像。

6、照相机的结构：

a.胶片：感光显影后变为照相底片。

b.调焦环：调节镜头到胶片的距离(但上面数字表示景到镜头的距离)

c.光圈：控制镜头的进光量。

d. 快门：控制曝光时间。

7、幻灯机的原理： f

物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时，成放大倒立的实像投影器与幻灯机 的区别：投影器用两块大塑料螺纹透镜作聚光镜，并用一块平面镜把像反射到屏幕上。8、放大镜的原理： u

物体到凸透镜的距离小于焦距时，成放大正立的虚像。

9、实像是实际光线会聚成的可以形成在光屏上，虚像不是光线形成的，不能形成在光屏上。

10、显微镜由两组凸透镜组成，物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。

物镜相当于幻灯机成倒立、放大的实像；

目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像

9、显微镜由两组凸透镜组成，物镜和目镜。

物镜相当于照相机成倒立、缩小的实像；

目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像

10、人眼看东西时，眼球好像一个照相机，成的是倒立、缩小的实像。

晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。

11、近视：成像在视网膜前（如图五所示），所以要加凹透镜进行纠正（如图六）

12、近视：在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了（如图七所示），

所以要加凸透镜进行纠正（如图八）

图七 图八

光学补充知识点

光的直线传播：条件（同一种均匀介质）、光速、光的直线传播现象（影子、日食等）

条件（光从一种介质斜射入另一种介质）、折

射规律及光路图、光路可逆性

光的折射

凸透镜成像的应用:

照相机：原理；成倒立、缩小的实像，u>2f

幻灯机：原理、成倒立、放大的实像，f

放大镜：原理、成放大、正立的虚像，u

2、与光的反射、折射现象相联系的光学器件及应用：

3、关于实像与虚像的区别：

物点发出的光线经反射或折射后能够会聚到一点，这一点就是物点的实像。实像是实际光线会聚而成，不仅可以用眼睛直接观察，也

可以在屏幕上显映出来。

如果物点发出的光线经反射或折射后发散，发散光线的反向延长

相交于一点，看起来光线好像从这一点发出，而实际上不存在这样一个发光点，这点就是物点的虚像。虚像只能用眼睛观察，不能用屏幕显映。

跟物体相比较，实像是倒立的，虚像是正立的。

4、凸透镜成像的规律及应用：

u——物距、v——像距、f——焦距。

5、凸透镜成像的作图：

6、凸透镜成像的动态情景：

①当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移近过程中，像逐渐变大，像距v也逐渐变大。但是，只要物体未到达二倍焦距点时，像的大小比物体要小；像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。

②当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距v也变大。像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。

③可见，二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。即物体在二倍焦距以外时所成实像小于物体；物体在二倍焦距以内时所成实像要大于物体。

④当物体在一倍焦距以内时，只能在与物体同侧的地方得到正立放大的虚像。因此，焦点F是凸透镜成实像与虚像的分界点。