第十七章　光的传播（一、光的直线传播）

第十七章　光的传播（一、光的直线传播）

光学简介

我们无法想象一个没有光明的世界，光使我们认识周边的事物，提供了人类直接感知信息的90%。

除了感知周边的事物，人们很早就对宇宙天体进行光学观测，逐渐形成了科学的世界观。正是有了精确的天文观测，才有了开普勒三定律，才有牛顿万有引力定律的诞生，为经典物理大厦的建立打下了坚实的基础。

人们不仅对光的传播规律进行研究和应用，到十七世纪，科学家们还开始对光的本性进行深层次的思考，这方面的研究到二十世纪取得了丰硕的成果。光的波粒二象性学说为人们认识整个世界提供了一个更完美的视角。而对于光谱的研究则是人们深入探索微观世界的契机。

第一节　光的直线传播

【教学目的】

1.知道光在同种均匀介质中沿直线传播，并能用来解释相关现象.

2.理解光源的概念，知道光线是表示光的传播方向的直线，是一个抽象模型.

3.知道光在真空中的传播速度是3×108 m/s，会根据公式计算光传播的路程和时间.

【教学重点】

光的直线传播，光在真空中的传播速度

【教学难点】

利用光的直线传播原理解释一些光学现象

【教学过程】

引入

我们学习光学，有必要从一些最基本的概念和规律开始──

一　光源

宇宙间的物体，有的是发光的，有的是不发光的。我们把能自行发光的物体叫做──光源：能自行发光的物体。

请大家注意构成这个概念的字眼，关键词是什么？

那么，我们下面看这样一些物体，（宇宙空间）太阳、月亮星星；（周边事物）萤火虫、（通电的）灯泡、反光镜，哪些是光源，哪些不是？

学生：交流、作答（太阳、萤火虫、电灯泡）。

光源之所以自行发光，是因为消耗了其它形式的能，进而将它们转化成了光能。请大家分析一下上面提到的三个光源的能量转化情况…

学生：萤火虫──生物能→光能；电灯泡──电能→光能；（教师补充：对于太阳的能量转化，情形要复杂一些，我们会在第二十二章学习到。它完成的是原子能到光能的转化。）

世界上有多种多样的光源，我们有必要对它们进行分类，但正如力的分类有几种不同的体系一样，光源的分类方式也不是唯一的。

如果我们按照光源的形成分类，可以分为自然光源和人造光源。

如果按照光源的形状，可以分为点光源、线光源、面光源等。

如果按照光照的方向特点，可以分为平行光源、发散光源等。

我们能看到光源，是因为它发出的光射入眼睛，产生了视觉反映。我们能看到不发光的物体，是因为光源发出的光能够被它们发射，而反射光进入眼睛产生了视觉。

二　光的直线传播 光线

光的直线传播规律是我们比较好接受的。但作为一个严谨的科学结论，人们发现，直线传播的规律也是有条件的。所以，我们有必要先接触一个名词──

介质：光能够在其中传播的物质。

我们遇到的一些物质中，有些是透明的，有些则不透明。可以这样看，透明物质就是光介质。

人们研究发现，光只有在同种、均匀的介质中才是直线传播的。

1.光在同种、均匀介质中是直线转播的。

光的传播知识在初中我们已经知道了一些，请大家告诉我，为什么要强调“同种”？

学生：光越过不同介质要发生折射现象。

为什么还要强调“均匀”呢？

学生：快速浏览…

为了直观地表征光的直线传播规律，人们还引进了光线的概念──