一、光源

- 定义：能发光的物体叫做光源。

- 分类（按不同标准）：

1. 按发光时是否发热：冷光源（水母、节能灯）、热光源（火把、太阳）

2. 按来源：天然光源（水母、太阳）、人造光源（灯泡、火把）

3. 按是否为生物：生物光源（水母、斧头鱼）、非生物光源（太阳、灯泡）

二、光的传播

1. 传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。

2. 应用场景：

- 小孔成像：像为倒立实像，形状与小孔无关（如树阴下的光斑是太阳的像）

- 取直线：激光准直（挖隧道定向）、整队集合、射击瞄准

- 限制视线：坐井观天（需会作有无水时青蛙视野光路图）、一叶障目

- 影的形成：影子、日食（月球在中间）、月食（地球在中间）

3. 光线表示：常用一条带箭头的直线，表示光的径迹和方向。

三、光速

1. 最快速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度。

2. 常用数值：计算时，真空或空气中光速c = 3.00 × 10⁸ m/s。

3. 不同介质中的速度：光在水中速度约为3c/4，在玻璃中约为2c/3。

4. 光年：光在一年中传播的距离，是长度单位，1光年≈9.46×10^{15}m。

5. 与声速对比：声音在固体中最快、液体次之、气体最慢，真空中不传播；光在真空中最快、空气中次之、透明液体/固体最慢，且光速远大于声速（如先见闪电后闻雷声）。

四、光的反射

1. 定义：光射到物体表面时，一部分光被反射回来的现象。

2. 看见不发光物体的原因：物体反射的光进入人眼。

3. 反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

- 法线：过入射点且与反射面垂直的直线。

- 角度关系：入射光线与镜面成\theta角时，入射角和反射角均为90°-\theta；反射角随入射角变化，只能说“反射角等于入射角”；镜面旋转\theta，反射光旋转2\theta；垂直入射时，入射角和反射角均为0°。

4. 光路特性：反射现象中，光路可逆（如互看双眼）。

5. 光路图绘制步骤：确定入（反）射点→根据垂直关系作法线→根据反射角等于入射角画光线。

6. 两种反射：

- 镜面反射：平行光射向光滑表面，反射光仍平行（如积水反光刺眼）。

- 漫反射：平行光射向粗糙表面，反射光射向四面八方（如黑板、电影屏幕反光）。

- 相同点：均为反射现象，都遵守反射定律；不同点：反射面光滑/粗糙，反射光方向集中/分散。

五、平面镜成像

1. 成像特点：成虚像；像与物关于镜面对称（大小相等、对应点连线垂直镜面、到镜面距离相等；上下相同、左右相反；像的大小与物体到镜面距离无关）。

2. 水中倒影成因：平静水面相当于平面镜，物体各点与水面距离不同，其像点与水面距离也不同，无数像点组成倒影（与水的深度无关）。

3. 成虚像的原因：反射光线发散，反向延长线相交形成虚像，不能呈现在光屏上，仅能通过人眼观察。

六、凸面镜和凹面镜

- 凸面镜：以球的外表面为反射面，对光有发散作用，可增大视野（如汽车观后镜）。

- 凹面镜：以球的内表面为反射面，对光有会聚作用（如太阳灶、手电筒反光罩）。

七、光的折射

1. 定义：光从一种介质斜射入另一种介质，或在同种不均匀介质中传播时，传播方向发生偏折的现象。

2. 折射角：折射光线与法线的夹角。

八、光的折射定律

1. 三线共面，法线居中。

2. 角度规律：光从空气斜射入水/其他介质，折射光线向法线偏折；从水/其他介质斜射入空气，折射光线远离法线；斜射时，空气中的角始终更大；垂直入射时，折射角和入射角均为0°，传播方向不变。

3. 变化关系：折射角随入射角增大而增大。

4. 同时发生的现象：光射到两介质分界面时，反射和折射同时发生。

5. 光路特性：折射现象中，光路可逆。

九、光的折射现象及应用

1. 常见实例：水中的鱼看起来位置偏高（实际在看到位置后下方）、池水变浅、水中看岸上景物位置偏高、厚玻璃看钢笔错位、筷子斜放水中“弯折”、星斗位置看起来偏高。

2. 成像性质：利用光的折射看见的水中物体是虚像（折射光线反向延长线的交点）。

十、光的色散

1. 定义：太阳光通过三棱镜后，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。

2. 白光本质：由各种色光混合而成的复色光。

3. 自然现象：天边的彩虹是光的色散现象。

4. 三原色：

- 色光三原色：红、绿、蓝（可混合出其他色光，白光由三者混合而成，无黑光）。

- 颜料三原色：品红、青、黄（混合后为黑色）。

5. 物体颜色决定因素：

- 透明体：颜色由透过的色光决定。

- 不透明体：颜色由反射的色光决定（白色反射所有色光，黑色吸收所有色光）。

十一、看不见的光

1. 太阳光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫按顺序排列（从左到右波长减小、散射增强、人眼辨别率降低），应用如傍晚太阳呈红色、晴天天空呈蓝色、汽车雾灯用黄光。

2. 红外线：位于红光之外，人眼不可见。

- 特性：一切物体均能发射，温度越高辐射越多；热作用强（如加热）；穿透云雾本领强（如遥控、夜视镜）。

3. 紫外线：位于紫光之外，人眼不可见。

- 特性：化学作用强（如消毒、杀菌）；生理作用（促进合成维生素D，过量有害）；荧光作用（如验钞）。

- 来源与防护：天然紫外线来自太阳，臭氧层可阻挡，需保护臭氧层。

十二、简单的光现象

- 光的直线传播实例：影子形成、激光准直、日食和月食。

- 光的反射实例：看见不发光物体、平面镜成像、水面倒影。

- 光的折射实例：池水变浅、筷子弯折、渔民插鱼（插下方）、海市蜃楼。

第四章：光现象