题文

小明将铅笔插在盛有清水的透明玻璃杯中，发现铅笔好象在水面折断了，如图1所示，这一现象属于光的________现象；我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上时，发生了_______的缘故。小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母“YS”的放大的像，如图2所示．这个透镜是______透镜，这种透镜对光线有______作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有________（只需填写一种）。

题型：填空题  难度：中档

答案

折射；漫反射；凸；会聚；照相机

据专家权威分析，试题“小明将铅笔插在盛有清水的透明玻璃杯中，发现铅笔好象在水面折断..”主要考查你对  漫反射，镜面反射，光的折射现象，生活中的其他透镜（照相机，放大镜，投影仪等），凸透镜对光的作用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

漫反射，镜面反射光的折射现象生活中的其他透镜（照相机，放大镜，投影仪等）凸透镜对光的作用

考点名称：漫反射，镜面反射

• 镜面反射（如图甲）：
      定义：平行光经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（反射面是光滑平面）。当物体发生镜面反射时，我们只会在某一个方向上感到刺眼，而在其他位置时看这个物体却很暗。如黑板反光，平面镜成像。
  
  漫反射（如图乙）：
      定义：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线（反射面是粗糙平面或曲面）。我们之所以能从不同的位置看到本身不发光的物体，是由于物体发生漫反射，无论在哪个位置都有物体反射的光进入我们的眼睛。这样我们就能从不同的方位看到它。例如：黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布等
  

• 漫反射原理及特点：
  1. 原理：漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光．漫反射光是分析与样品内部分子发生作用以后的光，携带有丰富的样品结构和组织信息．与漫透射光相比，虽然透射光中也负载有样品的结构和组织信息，但是透射光的强度受漫反射积分球漫反射积分球样品的厚度及透射过程光路的不规则性影响，因此，漫反射测量在提取样品组成和结构信息方面更为直接可靠．
  
  2. 基本特点：漫反射的每条光线均遵循反射定律。平行光束经漫反射后不再是平行光束。由漫反射形成的物体亮度，一般视光源强度和反射面性质而定。
  

• 镜面反射和漫反射的异同
  

  		镜面反射	漫反射
  不同点	平行光入射时反射光线	仍是平行的	杂乱无章，向各个方向都有
  	产生的结果	人在反射光线的范围内，看到物体很亮，不在反射光线的范围内，看到物体很暗	使人能从各个不同的方向看到物体
  相同点	都遵循光的反射定律

考点名称：光的折射现象

• 概念：
  

  	概念	说明
  光的折射现象	光从一种介质斜射入另一种介质时，传播的方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。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，如图所示	(1)对光发生折射现象的理解：入射光和折射光分别在两种不同的介质中，因此它们的传播速度不同，传播方向也往往发生改变 (2)通常在发生光的折射现象时，在界面上也同时会发生光的反射现象 (3)光线垂直射人界面时，将不会看到折射现象，即光的传播方向不发生变化

  
  生活中的折射现象：
  斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折；往脸盆中倒水，看到盆底深度变浅；潜水中的人看岸边的人变高；从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”等。

• 常见折射现象及解释：
  1．光的折射现象光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半斜捅入水中的筷子变弯曲，鱼缸中的鱼看起来变大，海市蜃楼等。要解释这些现象，首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像。
  
  2．举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例，其原因我们可以作如下分析：
        我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里，假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示)，眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播)，逆着折射光线看过去，就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A’比A高了，即看起来池底升高，池水“变浅”了。有经验的渔民都知道，在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。
  
      若从水中去观察岸上的物体，P点的位置将会升高，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台，就会感到其高度超过10m。
      因此可以得出结论：从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。
      补充：人眼之所以看到物体的虚像，都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛，而人眼总认为光沿直线传播，这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。

• 光的折射的特殊情况：
  全反射
  1. 定义：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
  
  2. 原理：
  公式为n=sin90°/sinc=1/sinc
  sinc=1/n
  (c为临界角）
       当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象．当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角．当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射．所以产生全反全反射全反射射的条件是：①光必须由光密介质射向光疏介质．②入射角必须大于或等于临界角(C)．
      所谓光密介质和光疏介质是相对的。两物质相比，折射率较小的，光速在其中较快的，就为光疏介质；折射率较大的，光速在其中较慢的，就为光密介质。例如，水折射率大于空气，所以相对于空气而言，水就是光密介质，而玻璃的折射率比水大，所以相对于玻璃而言，水就是光疏介质。
      临界角是折射角为90度时对应的入射角（只有光线从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角时，才会发生全反射）
  
  3. 全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现，是光在空气中全反射形成的。

考点名称：生活中的其他透镜（照相机，放大镜，投影仪等）

• 照相机
  照相机是利用“凸透镜能成倒立、缩小的实像”这个原理制成的(如图所示)。照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上经过显影、定影后成为底片，再用底片洗印就可以得到相片。照相时，物体离照相机镜头比较远，像是缩小、倒立的。
  
  
  幻灯机
  幻灯机是利用“凸透镜能成倒立、放大的实像”这个原理制成的(如图所示)。镜头相当于一个凸透镜，幻灯片相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的蜡烛(物体)，屏幕相当于光屏。
  
  幻灯机构造：镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等。
  说明：反光镜用凹面镜，聚光镜为一组凸透镜，光源发出光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片。把幻灯片放在比镜头的焦距稍大的位置，存强光的照射下，就能在屏幕上成放大的像。
  
  投影仪
  投影仪是利用“凸透镜能成倒立、放大的实像”这个原理制成的(如图所示)。镜头相当于一个凸透镜，投影片相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的蜡烛(物体)，屏幕相当于光屏。
  
  投影仪构造：结构与幻灯机相似，主要区别是投影仪用两块大的塑料螺纹透镜作聚光器，同时用一块平面镜把像反射到屏幕上
  说明：投影仪能放映大画面的幻灯片，也可以投射直接书写在透明胶片上的文字，使用方便。
  
  放大镜
  放大镜实际上就是一个短焦距的凸透镜(如图所示)。当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体成正立、放大的虚像。像和物位于凸透镜的同侧。当物体越靠近凸透镜的焦点时，所成的虚像越大。它可以将小的、眼睛不易辨清的物体“放大”，以便人们能看得更清楚。放大镜放大的倍数一般只有几倍，最多不过20倍，要想进一步提高放大倍数，就要用显微镜。
  

• 照相机的使用和调节方法
  照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏，选定被拍摄的景物后，调节镜头到胶片的距离，可得到倒立、缩小的实像。
  
  例1用一架焦距不变的照相机，给一个人照了一张全身像，若要再给这个人照一张半身像，应该(  )
  A．使照相机的镜头离人远些，并减小镜头到底片的距离
  B．使照相机的镜头离人远些，并增大镜头到底片的距离
  C．使照相机的镜头离人近些，并增大镜头到底片的距离
  D．使照相机的镜头离人近些，并减小镜头到底片的距离 _
  解析：底片大小不变，从全身像到半身像，实际上是人的像变大了，根据照相机的调节方法，要想使底片上的像变大，人离镜头要近一些，像离镜头要远一些。因此照相机镜头应离人近一些，同时镜头往前伸，使暗箱长一些．
  答案：C
  
  投影仪的使用和调节方法
  1.  投影仪的镜头相当于凸透镜。投影片(物体)放置于镜头的2倍焦距以内1倍焦距以外的某位置，投影片上的画面通过镜头在屏幕上成倒立、放大的实像。
  
  2．若要使屏幕上的画面(像)大一些，可以把投影仪到屏幕上的距离增大一些，同时将投影片到镜头的距离减小一些(下降镜头高度)直到屏幕上得到清晰的像为止。
  例2在练习调节投影仪(如图所示)的实践活动中，小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面。这时，教室后排同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些，为此，小明的操作应当是：适当____(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向_____(填“上”或 “下”)移动。
  
  解析：投影仪的镜头足凸透镜，放映时成倒立放大实像，物体离透镜越近，所成的实像越大越远，所以要增大投影仪到屏幕的距离相当于增大像距，将透镜下移，相当于减小物距。
  答案：增大 下

• 照相机的构造及各部分作用
  1．照相机的主要构造：镜头、调焦环、光圈环、快门、暗箱、胶片。如图所示。
        作用：照相机调物距是通过调整照相机与物体的距离来实现的，调胶片与镜头的距离则是通过调镜头的位置来实现的，调整时旋转镜头的调焦环，拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上刻有数字，表示拍摄的景物到镜头的距离，适当调整调焦环能使景物在胶片上产生清晰的像。
  
  2．光圈和快门的作用：光圈控制进入镜头的光的多少，快门控制曝光时间，光圈和快门上的数字表示出光圈可以开大或缩小的光圈数和曝光时间，选择合适的光圈和快门可以拍出亮度适当的照片。
  补充：
  (1)“傻瓜相机”简介：这种相机能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦，高度自动化，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片。
  (2)数码相机，又名数字式相机，简称DC，是一种利用电子传感器把影像转换成电子数据的照相机。

考点名称：凸透镜对光的作用

• 会聚作用：
  1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示)，即凸透镜对光有会聚作用。
  
  
  2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
  

• 三条特殊的光线：
  ①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
  ②过光心的光线经透镜折射后方向不变
  ③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴
  
  凸透镜对光线的作用：
  凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明：如图
  

•  

• 光束：
  1．平行光束
  平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成，由于太阳离我们非常远，所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示)：
  
  
  2. 会聚光束
  会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。
  
  
  3．发散光束
  发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。