《光现象思维导图》

一、光的直线传播

• 定义: 光在均匀介质中沿直线传播
• 应用:
  • 小孔成像
  • 影子的形成
  • 日食/月食
  • 激光准直
• 特点:
  • 必须是均匀介质
  • 方向固定
  • 传播路径可以用光线表示

二、光的反射

• 分类:
  • 镜面反射
    • 光滑表面
    • 反射光线平行
  • 漫反射
    • 粗糙表面
    • 反射光线向四面八方
• 定律:
  • 入射光线、反射光线、法线在同一平面内
  • 入射光线和反射光线分居法线两侧
  • 反射角等于入射角 (∠r = ∠i)
• 应用:
  • 镜子
  • 潜望镜
  • 黑板“反光” (漫反射)

三、光的折射

• 定义: 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象
• 定律:
  • 入射光线、折射光线、法线在同一平面内
  • 入射光线和折射光线分居法线两侧
  • 光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角 (∠r < ∠i)
  • 光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角 (∠r > ∠i)
• 应用:
  • 水中的物体看起来“浅”
  • 凸透镜/凹透镜
  • 海市蜃楼
• 特殊情况: 光垂直入射时，传播方向不变

四、光的颜色

• 光源:
  • 能自行发光的物体
  • 如: 太阳、灯泡、萤火虫
• 颜色的种类:
  • 透明物体的颜色: 由透过的光的颜色决定
  • 不透明物体的颜色: 由反射的光的颜色决定
• 色光的三原色: 红、绿、蓝
• 颜料的三原色: 品红、黄、青
• 颜色混合:
  • 色光混合: 不同颜色混合会变亮 (加色法)
  • 颜料混合: 不同颜色混合会变暗 (减色法)

五、透镜

• 分类:
  • 凸透镜: 中间厚、边缘薄
  • 凹透镜: 中间薄、边缘厚
• 焦点 (F): 平行于主光轴的光线经凸透镜/凹透镜后会聚/发散的点
• 焦距 (f): 焦点到透镜光心的距离
• 凸透镜成像规律:
  • u > 2f: 倒立、缩小、实像
  • u = 2f: 倒立、等大、实像
  • f < u < 2f: 倒立、放大、实像
  • u = f: 不成像
  • u < f: 正立、放大、虚像
• 应用:
  • 照相机
  • 投影仪
  • 放大镜
  • 眼镜

六、眼睛和眼镜

• 眼睛: 相当于一个照相机
  • 晶状体: 相当于凸透镜，调节眼睛的焦距
  • 视网膜: 相当于胶片，接收图像
• 近视眼:
  • 晶状体过厚，折射能力过强，像成在视网膜前
  • 戴凹透镜矫正
• 远视眼:
  • 晶状体过薄，折射能力过弱，像成在视网膜后
  • 戴凸透镜矫正