黃日鎮(zhèn)
【摘 要】光學(xué)內(nèi)容以現(xiàn)象與記憶內(nèi)容多,并且要求在記憶的基礎(chǔ)上懂得靈活應(yīng)用與分析,學(xué)生很容易搞亂,尤其是一些比較抽象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及光學(xué)在生活中的應(yīng)用。本文主要提供一些復(fù)習(xí)思路,讓學(xué)習(xí)者可以清楚地知道光學(xué)知識(shí)的規(guī)律及應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】分類;成像;規(guī)律;應(yīng)用
光學(xué)復(fù)習(xí)在初中總復(fù)習(xí)階段,是學(xué)生比較不喜歡的部分。光學(xué)內(nèi)容本身不難,但光學(xué)現(xiàn)象比較抽象并且規(guī)律很多,學(xué)生很容易記憶混亂,理不清楚。并且就算部分學(xué)生死記硬背把光學(xué)規(guī)律都記下來(lái),不懂得分析,那么光學(xué)實(shí)驗(yàn)部分與生活實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用也很容易丟分。為了使學(xué)生更有效地復(fù)習(xí)光學(xué)知識(shí),下面就本人對(duì)初中光學(xué)復(fù)習(xí)方面提出一些看法。
復(fù)習(xí)光學(xué),要對(duì)光學(xué)知識(shí)體系有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí),要對(duì)光學(xué)知識(shí)與光學(xué)現(xiàn)象很清楚地分類。而每一類別中所涉及到的知識(shí)點(diǎn)很相似。從光學(xué)總體來(lái)分析,把光學(xué)現(xiàn)象分成三種情況:第一是光的直線傳播;第二是光的反射;第三是光的折射。而這三種光學(xué)情況,基本上都涉及的內(nèi)容是:定義或前提條件,現(xiàn)象,應(yīng)用,成像等幾個(gè)方面的內(nèi)容。下面就三種光學(xué)現(xiàn)象所涉及內(nèi)容簡(jiǎn)單分析一下。
光的直線傳播,前提條件是同種均勻介質(zhì)。也就是說(shuō),光源發(fā)出的光,在同一種均勻的介質(zhì)中會(huì)沿直線傳播。所以在復(fù)習(xí)光學(xué)的時(shí)候,判斷光是否沿直線傳播,只要判斷是不是同種均勻介質(zhì)就可以了。如果前提條件成立,傳播光的介質(zhì)是同種均勻介質(zhì),那就可以判定光沿直線傳播這內(nèi)容成立。那么光在同種介質(zhì)中沿直線傳播會(huì)產(chǎn)生哪些現(xiàn)象呢?最常見(jiàn)的就是光在同種均勻介質(zhì)中傳播時(shí)如果被不透明的物體擋住了,那么光就無(wú)法傳播到不透明物質(zhì)的后面,這樣在不透明物質(zhì)的后面就會(huì)形成陰影區(qū)域,這就是光的直線傳播形成一種現(xiàn)象:影子。進(jìn)一步思考,光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,如果光在傳播過(guò)程中的介質(zhì)不是均勻的,而是有其他物質(zhì)出現(xiàn)。如:光在傳播過(guò)程中遇到障礙物,光無(wú)法繼續(xù)沿直線傳播,那么會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢。光會(huì)被障礙物的表面反射回去,這就是光的反射。根據(jù)障礙物表面的粗糙情況可以為分漫反射與鏡面反射。如果障礙物表面光滑平整(主要指鏡面與平靜的水面),那么光就會(huì)發(fā)生鏡面反射,光的能量集中,有光的地方會(huì)刺眼,無(wú)光的地方看不見(jiàn);如果障礙物表面粗糙凹凸不平,那么光就會(huì)發(fā)生漫反射,光會(huì)射向四面八方,不會(huì)刺眼,也不會(huì)看不見(jiàn),各個(gè)方向都能看到不發(fā)光的物體。不管是漫反射還是鏡面反射,都要遵循反射定律。漫反射的應(yīng)用主要是看見(jiàn)不發(fā)光的物體,而鏡面反射的應(yīng)用主要是改變光路與平面鏡成像。而平面鏡成像是光的反射的一個(gè)非常重要實(shí)驗(yàn),在這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中,考點(diǎn)與注意點(diǎn)非常多,主要有以下幾點(diǎn):1.實(shí)驗(yàn)中要選擇薄玻璃板代替平面鏡,目的是玻璃板透明,可以確定像的位置,而薄玻璃板不容易出現(xiàn)重影;2.該實(shí)驗(yàn)要在較強(qiáng)暗的環(huán)境中進(jìn)行,玻璃板要在較暗的環(huán)境中才能清晰成像;3.玻璃板要與水平桌面垂直放置,否則像不會(huì)在豎直平面內(nèi),無(wú)法達(dá)到探究目的;4.實(shí)驗(yàn)中要選擇兩支完全相同的蠟燭,前方的點(diǎn)燃,后方的不能點(diǎn)燃,為了比較像與物的大小關(guān)系;5.實(shí)驗(yàn)中要選用坐標(biāo)紙或刻度尺,為了比較像與物到平面鏡的距離關(guān)系;6.實(shí)驗(yàn)中在光屏上不會(huì)呈現(xiàn)像,說(shuō)明成虛像。最終可以得出平面像成像特點(diǎn)是:等大、等距、正立的虛像,像與物關(guān)于平面鏡軸對(duì)稱。平面鏡成像是光的反射的一個(gè)重要應(yīng)用,常見(jiàn)的平面鏡成像有:鏡花水月,湖光倒映,杯弓蛇影等。
再進(jìn)一步思考,如果光在傳播過(guò)程中,遇到的障礙物是透明的,除了會(huì)發(fā)生反射外,還有一部分光會(huì)進(jìn)入透明物中傳播,這又會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢?如果光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì),發(fā)現(xiàn)光會(huì)了生偏折,這就是光的折射。光的折射要遵循光的折射定律,常見(jiàn)的光的折射現(xiàn)象有:池底變淺、岸景變高、筷子彎折、海市蜃樓、光的色散及透鏡成像,視力的矯正等。而凸透鏡成像是光的折射中非常重要的一個(gè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)、成像規(guī)律及應(yīng)用點(diǎn)很多。首先注意點(diǎn):1.要記住并且會(huì)畫(huà)通過(guò)凸透鏡的三條特殊光線;2.儀器擺放時(shí),凸透鏡固定在光具座中間不動(dòng),調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡和光屏三者等高,使像呈現(xiàn)在光屏中央;3.要知道凸透鏡的焦距f或者懂得測(cè)量凸透鏡的焦距f;4.凸透鏡損壞一半,像的性質(zhì)不變,但像會(huì)變暗;5.像隨物動(dòng),即物體向哪邊移動(dòng),像也會(huì)向哪邊移動(dòng)。其次,凸透鏡的成像規(guī)律比較復(fù)雜,以f和2f為分界,具體有五種情況,如下表所示:
再次,凸透鏡的成像有應(yīng)用較多,如視力矯正、放大鏡、照相機(jī)、投影儀、望遠(yuǎn)鏡等。
總之,光學(xué)復(fù)習(xí)把光的三種現(xiàn)象:直線傳播、反射與折射分清楚,然后再清晰記住各自的成像規(guī)律與應(yīng)用,那么知識(shí)點(diǎn)就有條理,不容易混亂了。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉建偉,胡衛(wèi)平.中學(xué)生物理問(wèn)題解決能力的發(fā)展研究[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版).2007(08)