平面镜、凸透镜、凹透镜都可以改变光的传播方向,只是改变的方向方式和角度不同而已。平面镜是通过反射改变光的传播方向,凸透镜和凹透镜是通过折射改变光的传播方向的。
平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的,所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大,距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。
根据平面镜成像的特点,像和物的大小,总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化,它在平面镜中所成的像的大小始终不变,与物体的大小总一样。但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉,当人走向平面镜时,视觉确实觉得像在“变大”,这是由于人眼观察到的物体的大小,不仅仅与物体的真实大小关于,而且还与“视角”密切相关。
从人眼向被观察物体的两端各引一条直线,这两条直线的夹角即为“视角”,如果视角大,人就会认为物体大,视角小,人就会认为物体小。当人向平面镜走近时,像与人的距离小了,人观察物体的视角也就增大了,因此所看到的像也就感觉变大了,但实际上像与人的大小始终是相等的,这就是人眼看物体“近大远小”的原因。
(1)光的直线传播
在同种均匀介质中光沿直线传播。日常生活中,影子的形成就体现了光的直线传播;自然现象中,日食月食的出现也体现了光的直线传播;夜晚使用手电筒照明时,光也是直线传播的。生活中的应用:手电筒的光、影子的形成、小孔成像、日食、月食、激光准直。
(2)光的反射
光在物质分界面上改变传播方向,返回原来物质中的现象。当反射面条件不同时,会产生不同的现象。
当反射面比较光滑,产生的是镜面反射,平行入射的光线射到反射面时,会平行地反射出去。生活中的应用:镜子、倒影、月下水坑、潜望镜。
当反射面比较粗糙,产生的是漫反射,光会向着各个方向反射出去。生活中的应用:尽管白天阳光有时不能照在房间里,但房间里仍然很亮。很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地射向不同方向。
总结:镜面反射和漫反射,反射角度和入射角相等,区别在于镜面反射的反射面比较平,因而光束比较统一而且反射方向比较一致,漫反射的反射平面,高低不平导致反射光的光束也杂乱无章。
(3)光的折射
光从一种透明均匀介质斜射到另一种透明介质时,传播方向改变的现象。生活中的应用:凸凹透镜、水中的筷子、水中的鱼、海市蜃楼、彩虹、渔夫插鱼要插鱼下方。
特别注意:
凸凹透镜与凸凹面镜要区分,前者是光的折射现象,后者是光的反射现象。
凸透镜:主要对光线起会聚作用,用于远视眼镜,显微镜目镜,放大镜等。
凹透镜:主要对光线起发散作用,用于近视眼镜等。
凸面镜:主要用于汽车观后镜,转弯镜等。
凹面镜:主要用于手电筒反光罩,太阳灶、电视卫星天线等。
(4)光的散射
光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。生活中的应用:晴天的时候天空是蓝色的、雾天时光线变得朦胧、丁达尔现象。
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