光的直线传播 光速

1、光源：

（l）光源：（自身）发光的物体、如：太阳、蜡烛的光焰等.

注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光.

点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型.当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源.

（2）光能：光具有的能量，包含在光束中.

光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能.光束射入人眼才能引起人的视觉.

2、光的直线传播

（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等.

注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质.

（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中.

光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等.

3、影：

（l）点光源的影

点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域.

（2）较大发光面的本影和半影.

完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的.

注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子.

关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的.

例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动.

分析证明：

先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证.

设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处.

由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：

即：

人头的影的速度

 因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动.

例2 某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：

A、不规则的图形       B、规则的图形

C、规则的月牙形       D、以上都有可能

分析解答：

亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）.

通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解.

探究活动

1、动手制作一个小孔成像观测器.

2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法.

3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律.