光學(xué)

光學(xué)，是研究光（電磁波）的行為和性質(zhì)，以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見光，現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對(duì)全波段電磁波的研究。光是一種電磁波，在物理學(xué)中，電磁波由電動(dòng)力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述；同時(shí)，光具有波粒二象性，需要用量子力學(xué)表達(dá)。

一、光的傳播

1.光源：能夠發(fā)光的物體可分為

（1）自然光源 如：太陽，螢火蟲

（2）人造光源 如：蠟燭，電燈

2.光的傳播：

（1）光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的

（2）直線傳播現(xiàn)象

　?、儆白拥男纬桑喝帐场⒃率?、無影燈

　　②小孔成像：倒立、實(shí)像

3.光的傳播速度：

（1）光在真空中的傳播速度是3.0×108

（2）光在水中的傳播速度是真空中的3/4

（3）光在玻璃中的傳播速度是真空中的2/3

二、光的反射

1.反射現(xiàn)象：光射到物體的表面被反射出去的現(xiàn)象

2.概念：

（1）一點(diǎn)：入射點(diǎn)

（2）二角：

　?、偃肷浣牵喝肷涔饩€與法線的夾角

　　②反射角：反射光學(xué)分與法線的夾角

（3）三線：入射光線、反射光線、法線

3.反射定律：

（1）入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi)（三線共面）

（2）入射光線、反射光線分居法線兩側(cè)（兩線異側(cè)）

（3）反射角等于入射角（兩角相等）

4.反射分類：遵循光的反射定律。

（1）鏡面反射：入射光線平行，反射光線也平行

（2）漫反射：入射光線平行，反射光線不平行

5.平面鏡成像：平面鏡成的像是虛像，像與物體的大小相等，像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等，像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱（等大，正立，虛像）

三、光的折射

1.折射現(xiàn)象：光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在介面上將發(fā)生光路改變的現(xiàn)象。常見現(xiàn)象：筷子變'彎'、池水變淺、海市蜃樓。

2.光的折射初步規(guī)律：（1）光從空氣斜射入其他介質(zhì)，折射角小于反射角（2）光從其他介質(zhì)斜射入空氣，折射角大于入射角（3）光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)，傳播方向不變（4）當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角隨之增大

3.光路是可逆的

四、光的色散

1.定義：白光經(jīng)過三棱鏡時(shí)被分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的現(xiàn)象叫光的色散。

2.色光三基色：紅、綠、藍(lán)?；旌虾鬄榘咨?/p>

3.顏料三原色：紅、黃、藍(lán)?；旌虾鬄楹谏?/p>

4.顏色

（1）透明體的顏色決定于物體透過的色光。（透明物體讓和它顏色的光通過，把其它光都吸收）。

（2）不透明體的顏色決定于物體反射的色光。（有色不通明物體反射與它顏色相同的光，吸收其它顏色的光，白色物體反射各種色光，黑色物體吸收所有的光）。

五、光學(xué)探究凸透鏡成像

1.凸透鏡：對(duì)光有會(huì)聚作用。

2.相關(guān)概念：①主光軸 ②焦點(diǎn)（F） ③光心（O）④焦距（f）

3.經(jīng)過凸透鏡的三條特殊光線：

①平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過異側(cè)焦點(diǎn)；

?、诮?jīng)過光心的光線傳播方向不改變；

　③經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸射出。

4.凹透鏡：對(duì)光有發(fā)散作用。

5.平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線反向延長線過同側(cè)焦點(diǎn)。

6.凸透鏡成像（1）原理：光的折射。 （2）成像規(guī)律：物近像遠(yuǎn)像變大, 二倍焦距見大小, 一倍焦距分虛實(shí)

六、眼睛與視力的矯正

1.眼睛

（1）晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。

（2）成像原理：當(dāng)物距大于兩倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像。

2.視力的矯正

（1）近視眼

　?、?、特點(diǎn)：看不清遠(yuǎn)處物體。②、矯正：利用凹透鏡來矯正。

（2）遠(yuǎn)視眼（老花眼）

　　①、特點(diǎn)：看不清近處物體。②、矯正：利用凸透鏡來矯正

（3）眼鏡的度數(shù)= 100/f （f以米作為單位）

七、神奇的'眼睛'

1.放大鏡的成像原理：物體在焦距以內(nèi)，凸透鏡成正立、放大的虛像。

2.顯微鏡

　①結(jié)構(gòu)：目鏡、物鏡。

?、诔上裨恚何镧R成倒立、放大的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于普通放大鏡，把實(shí)像再次放大成虛像。

3.望遠(yuǎn)鏡

?、俳Y(jié)構(gòu)：目鏡、物鏡。

?、诔上裨恚何镧R成倒立、縮小的實(shí)像，目鏡相當(dāng)于普通放大鏡，把實(shí)像再次放大成虛像。

4.照相機(jī)

?、俳Y(jié)構(gòu)：鏡頭、光圈、快門、膠片。

?、诔上裨恚寒?dāng)物距大于兩倍焦距時(shí)，凸透鏡成倒立、縮小的實(shí)像。

5.投影儀

?、俳Y(jié)構(gòu)：凸透鏡、平面鏡、屏幕。

　②成像原理：當(dāng)物距在焦距與兩倍焦距之間時(shí)，凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像。