八年级物理光学,光学是什么工作
八年级物理光学,光学是什么工作?
光学(optics)是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说,光学是关于光和视见的科学,optics词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。
而今天常说的光学是广义的,是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示,以及与物质相互作用的科学,着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分。光学是研究光的行为和性质的物理学科。光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述;同时,光具有波粒二象性,光的粒子性则需要用量子力学来描述。
求人教版八年级上册物理光学那章的知识点?
一、光源:能发光的物体叫做光源。
光源可分为1、冷光源(水母、节能灯),热光源(火把、太阳);2、天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把);3、生物光源(水母、斧头鱼),非生物光源(太阳、灯泡) 第二章 光现象 一、光源:能发光的物体叫做光源。光源可分为1、冷光源(水母、节能灯),热光源(火把、太阳);2、天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把);3、生物光源(水母、斧头鱼),非生物光源(太阳、灯泡) 二、光的传播 1、光在同种均匀介质中沿直线传播; 2、光的直线传播的应用: (1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像) (2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准; (3)限制视线:坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目; (4)影的形成:影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间) 3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向; 三、光速 1、真空中光速是宇宙中最快的速度; 2、在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s; 3、光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度约为c; 4、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;1光年≈9.46×1015m; 注:声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速,(如先看见闪电再听见雷声,在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计) 四、光的反射: 1、当光射到物体表面时,有一部份光会被物体反射回来,这种现象叫做光的反射。 2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 3、反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。 (1)、法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线; (2)入射角:入射光线与法线的夹角;反射角:法射光线与法线间的夹角。(入射光线与镜面成θ角,入射角为90°-θ,反射角为90°-θ) (3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转θ,反射光旋转2θ) (4)垂直入射时,入射角、反射角等于多少?答:垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。 4、反射现象中,光路是可逆的(互看双眼) 5、利用光的反射定律画一般的光路图(要求会作): (1)、确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点 (2)、根据法线和反射面垂直,作出法线。 (3)、根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线 6、两种反射:镜面反射和漫反射。 (1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去; (2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去; (3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射) 五、平面镜成像 1、平面镜成像的特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面的距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面,物体远离、靠近镜面像的大小不变,但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离,对人是2倍距离)。 2、水中倒影的形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”,树木和房屋上各点与水面的距离不同,越接近水面的点,所成像亦距水面越近,无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。(物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关)。 3、平面镜成虚像的原因:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚二是发散的,这些光线的反向延长线(画时用虚线)相交成的像,不能呈现在光屏上,只能通过人眼观察到,故称为虚像(不是由实际光线会聚而成)注意:进入眼睛的光并非来自像点,是反射光。要求能用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)和平面镜成像的原理(同一物点发出的光线经反射后,反射光的反向延长线交于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和入射光线); 六、凸面镜和凹面镜 1、以球的外表面为反射面叫凸面镜,以球的内表面为反射面的叫凹面镜; 2、凸面镜对光有发散作用,可增大视野(汽车上的观后镜);凹面镜对光有会聚作用(太阳灶,利用光路可逆制作电筒) 七、光的折射 1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向亦会发生变化。 3、折射角:折射光线和法线间的夹角。 八、光的折射定律 1、在光的折射中,三线共面,法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图) 3、斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 4、折射角随入射角的增大而增大 5、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生 6、光的折射中光路可逆。 九、光的折射现象及其应用 1、生活中与光的折射有关的例子:水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图) 2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点) 十、光的色散: 1、太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫色散; 2、白光是由各种色光混合而成的复色光; 3、天边的彩虹是光的色散现象; 4、色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混合而成,白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的;世界上没有黑光;颜料的三原色是品红、青、黄,三原色混合是黑色; 5、透明体的颜色由它透过的色光决定(什么颜色透过什么颜色的光);不透明体的颜色由它反射的色光决定(什么颜色反射什么颜色的光,吸收其它颜色的光,白色物体发射所有颜色的光,黑色吸收所有颜色的光) 例:一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头,现在暗室里用绿光看画,会看见黑色的马,黑色的石头,还有黑色的花在绿色的纸上,看不见草(草、纸都为绿色) 十一、看不见的光: 太阳光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳光谱;(从左往右其波长逐渐减小;散射逐渐增强;人眼辨别率依次降低)应用傍晚太阳是红的,晴天天是蓝的,汽车的雾灯是黄光。 红外线:红外线位于红光之外,人眼看不见; 一切物体都能发射红外线,温度越高辐射的红外线越多;(打仗用的夜视镜) 红外线穿透云雾的本领强(遥控探测) 红外线的主要性能是热作用强;(加热) 紫外线:在光谱上位于紫光之外,人眼看不见; 紫外线的主要特性是化学作用强;(消毒、杀菌) 紫外线的生理作用,促进人体合成维生素D(小孩多晒太阳),但过量的紫外线对人体有害(臭氧可吸收紫外线,我们要保护臭氧层) 荧光作用;(验钞) 地球上天然的紫外线来自太阳,臭氧层阻挡紫外线进入地球;光学包括哪些专业?
光学:
物理光学、量子光学、信息光学等。
光学(optics)是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说,光学是关于光和视见的科学,optics一词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天常说的光学是广义的,是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示,以及与物质相互作用的科学,着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分。
高中物理光学知识?
几何光学以光的直线传播为基础,主要研究光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其应用。
从知识要点可分为四方面:一是概念;二是规律;三为光学器件及其光路控制作用和成像;四是光学仪器及应用。
(一)光的反射
1.反射定律
2.平面镜:对光路控制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。
(二)光的折射
1.折射定律
2.全反射、临界角。全反射棱镜(等腰直角棱镜)对光路控制作用。
3.色散。棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理
应用注意:
1.解决平面镜成像问题时,要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称),作出光路图再求解。平面镜转过α角,反射光线转过2α
2.解决折射问题的关键是画好光路图,应用折射定律和几何关系求解。
3.研究像的观察范围时,要根据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方向来确定观察范围。
4.无论光的直线传播,光的反射还是光的折射现象,光在传播过程中都遵循一个重要规律:即光路可逆。
(三)光导纤维
全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
(四)光的干涉
光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的方法有两种:(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。(2)设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。
(五)干涉区域内产生的亮、暗纹
1.亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹,各级彩色条纹都是红靠外,紫靠内。
(六)衍射
注意关于衍射的表述一定要准确。(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射)
1.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
2.发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。
(七)光的电磁说
1.麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波?D?D这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。
2.电磁波谱。波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。
各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的(伴随α、β衰变而产生)。
3.各种电磁波的产生、特性及应用。
(八)光的偏振
光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场
(九)光电效应
1.在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(下图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电。)光效应中发射出来的电子叫光电子。
ν0,只有ν0才能发生光电效应;②光电子的初动能与入射光的强度无关,只随入光的频率增大而增大;③当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比;④瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。
3.爱因斯坦的光子说。光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量成正比:E=hν
4.爱因斯坦光电效应方程:h-W(W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
(十)康普顿效应
在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
(十一)光的波粒二象性
干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
光学属于物理学还是化学?
光学属于物理,普通物理四大门:力热光电而且,化学在某种意义上来说也是物理学一个分支,化学中最基本的概念“化学键“是要用量子力学来解释的当然如果要细分的话,其实这个问题没有肯定的答案,就从发光机制来看,有电致发光(发光过程靠电场补充能量,如日光灯,水银灯),荧光(某些物质在放射线,可见光或电子束轰击下会发光),化学发光(鬼火就是典型的化学发光,缓慢氧化造成),以及生物发光(萤火虫)等等,所以并不能靠物质是否变化来严格区分,把光学放在物理学里是因为用物理的方法和手段可以去研究这门学科 参考资料: 发光机制部分出自《光学》赵凯华,钟锡华绪论