初中物理关于光的题型（小话初中物理第九章）

第九章 光床前明月光，疑是地上霜举头望明月，低头思故乡这首诗我们从小学的时候就开始背了诗仙李白的《静夜思》现在我们就用这首诗来引出今天要聊的内容——光，下面我们就来聊聊关于初中物理关于光的题型?接下来我们就一起去了解一下吧!

初中物理关于光的题型

第九章 光

床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。这首诗我们从小学的时候就开始背了。诗仙李白的《静夜思》。现在我们就用这首诗来引出今天要聊的内容——光。

每天太阳升起来，我们沐浴着阳光。太阳睡觉去了，星星又亮了，我们又看到了星光。还有路灯、车灯以及电视啊手机啊，都在发光。光，对于我们来说，是个习以为常的东西。那么光到底是什么？这个如果往深了说，能一直说到量子力学去。对于中学阶段，尤其是初中阶段，我们只需要从宏观的角度来认识一些与光有关的知识就够了。

光是从哪儿来的？物理书告诉我们，能发光的物体叫做光源。顾名思义，光的源头。太阳不用说了，肯定是个大大的光源。还有我们身边的各种灯。光是从光源发出的。那它是怎么传播的呢？物理书上写着：光在同种均匀介质中直线传播。其实古人早就发现了光的直线传播特性。比如小孔成像就是利用了这个原理。所以我们可以用一条带有箭头的直线来表示一束光，这样的直线叫做光线。后来的物理学家们经过实验总结出的这个规律，重点在于同种均匀介质。如果介质不均匀，或者从一种介质进入另一种介质，那光线是可能发生偏折的，这个我们后面再说。

.光的传播速度非常快，在真空中的光速约为三十万千米/秒。在空气中的光速接近真空光速。所以打雷的时候，我们先看到闪电后听到雷声。这是因为声音在空气中传播的速度只有三百多米每秒。一般打雷的时候，雷声要过几秒钟才能传到人的耳朵里，而光是瞬间就到了。以前有个所谓的脑筋急转弯笑话，说为什么我们先看到闪电后听到雷声啊？答案是因为眼睛在前面，耳朵在后面。嗯，笑话就是笑话，不要当真。

刚才我们说的唐诗《静夜思》里面描写了月光，但是严格的说呢，其实月亮不是光源。月亮是反射太阳光。光射到物体表面上的时候，有一部分光会被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射。月亮我们刚才说了，反射太阳光，也就是我们看到的月光。那地面呢？把这皎洁的月光又反射上来，照亮了诗人的眼睛，也照亮了诗人思乡的心。那问题来了，光在反射的时候有没有什么规律呢？那当然有啦。假如说现在有一束光照过来，照在一个平面上。那这束光就叫做入射光线。它与平面的这个交点，叫做入射点。反射光线也就是从这个点反射出去的。现在我们经过这个入射点做一条垂直于平面的直线，叫做法线。法律的法，光线的线。好了，入射光线和法线的夹角叫做入射角，反射光线与法线的夹角呢叫做反射角。现在，我们要揭示一条物理定律了：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角，这个就是光的反射定律。而且，如果掉过头来，光线从原来的反射光线那个角度射回来呢，它就会逆着原来的入射光线方向射出去。这个是光路的可逆性。说到这儿，其实光的反射就是个很简单的几何题了。

不过，我们还是要再多说一句。我们刚才描述的这个场景，是发生在平面上的反射现象。现实生活中，很多看起来很平的地方，如果你放大了看，是坑坑洼洼此起彼伏的。平行光照射到这样的表面，反射光线是向着四面八方的。这种反射叫做漫反射。而我们之前说的那种情况，叫做镜面反射。平时照镜子，或者是水面倒影，这些都是镜面反射。平行光射到镜面上，反射光线仍然是平行光。

很多文艺作品喜欢把镜子作为一个重要的道具。你看，照镜子的时候，镜子里有自己，有身边的各种东西。很多人会想象，镜子里是不是也有一个世界啊？爱丽丝就曾经走进了那个镜中的世界。别忘了，爱丽丝那可是童话故事，是虚构的。我们能从镜子里看到自己，这是因为镜面可以成像。这个像看起来在镜子的另一侧，注意，镜子的另一侧其实并没有真实的东西，所以我们看到的是物体所成的虚像。咱们平时照的镜子都是平的。这种反射面是平面的叫做平面镜。物体在平面镜里面成的像，和实物大小相等，它们的连线和镜面垂直，而且它们到镜面的距离也相等。借用数学上学到的知识，我们可以说，平面镜所成的像与物体关于镜面对称。

如果镜面的反射面不是平面呢？有些镜子，反射面是球面的一部分，这种叫做球面镜。球面镜又可以分成两类。一种呢，是反射面在凹面，叫做凹镜。另一种是反射面在凸面，叫做凸镜。凹镜对光有会聚作用，如果一束平行光射在凹镜上，反射光会在一个点交会，这个点是凹镜的焦点。反过来，如果是从焦点发出的光线，经过凹镜的反射后，反射光线是平行光。如果你对着凹镜看，会发现里面成的像是放大的。凸镜和凹镜正好相反。如果是平行光射到凸镜上，反射光线就是发散的，而且反射光线的反向延长线会会聚于凸镜后面的一点，就是焦点。凸镜里看到的像是缩小的。有些道路的拐角就放着一面凸镜，便于人们观察旁边的路面情况，因为凸镜成像是缩小的，但是视场范围相应比同样尺寸的平面镜大，通俗地说就是这个凸镜能看到的范围比同样尺寸的平面镜大。如果你手头有一个不锈钢的饭勺，你就可以体验一下凹镜和凸镜成像的特点了。

前面说光的直线传播的时候，我们强调了同一均匀介质。如果光从一种介质进入另一种介质会发生什么现象呢？它的传播方向通常会发生改变。这个就是光的折射。在发生折射的时候，折射光线、入射光线和法线在同一平面上，折射光线和入射光线分别位于在法线的两侧。光从空气斜射入水或别的透明物质时，折射角小于入射角。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。那反过来呢？仍然可以参照光路的可逆性。

光的折射在现实生活中有非常广泛的应用，比如说，透镜。我们这里说的透镜，它的一个侧面或者两个侧面是球面的一部分。简单地说呢，中间厚两边薄的是凸透镜。中间薄两边厚的是凹透镜。通过透镜两个球面的球心的直线，叫做透镜的主轴。主轴上有一个特殊的点，通过这个点穿过透镜的光线，它的路径不发生改变，这个点叫做透镜的光心，一般在透镜的中心点。

凸透镜对光有会聚作用，所以又叫会聚透镜。跟主轴平行的光经过凸透镜后会聚在主轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点，是实焦点。为什么叫实焦点呢？因为这些光实实在在地会聚在这个点上了。如果是凹透镜呢，跟主轴平行的光经过凹透镜后形成一个发散的圆锥，发散的光的反向延长线会聚在主轴上的一点，这个是凹透镜的焦点，是虚焦点。为什么叫虚焦点？因为光线并没有真实地会聚于此。这些都是因为光的折射造成的。焦点到透镜中心的距离叫做焦距。透镜两侧各有一个焦点，两个焦点到中心的距离相等。

物体在凸透镜的焦点以外的时候，在透镜的另一侧的光屏上能成倒立的实像。什么意思呢，就是说，在凸透镜的焦点以外某个位置放一个物体，在透镜另一侧适当位置立一个屏幕，屏幕上会出现这个物体的倒立的图像。为什么会有这么个图像呢？因为从物体发出的光，经过凸透镜的折射，会在这个位置会聚。屏幕放置的位置，就是这些光会聚的地方。所以这个像是实像。物距大于二倍焦距时，像是缩小的，像距在一倍焦距与二倍焦距之间。当物距在二倍焦距与一倍焦距之间时，像是放大的，像距大于二倍焦距。当物距小于焦距时，能够成正立、放大的虚像。家里的放大镜就是凸透镜。你可以试一下，当放大镜与眼睛的距离合适时，你可以看到放大镜另一侧的物体凭空出现在放大镜与你眼睛之间，而且是倒立的。

最后咱们再说一下折射的另一个作用，光的色散。雷雨过后，经常能看到彩虹。这就是光的折射造成的。上物理课的时候，老师会用一个三棱镜来演示，太阳光被分解成彩色的。具体的原理涉及到了折射和光的波长，初中不涉及。只要知道这一点：太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫做光的色散。这说明，白光是由各种色光混合而成的。初中的物理书上还讲到了红外线和紫外线，它们分别位于可见光谱红色之外的区域和紫色之外的区域。其实在这儿深入说一句，光是一种电磁波，人眼睛能识别一定波长范围的电磁波，这就是可见光。红外线呢，波长略大于可见光。紫外线的波长则是小于可见光的范围。