二、光线
介绍:为了形象地表示光的传播情况,我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。这样的线叫做光线。
a.点光源发出的光线; b.平行光线
注意:光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线,是表示光的传播的一种方法,实际上是不存在的。
三、光的直线传播的应用
交流:光的直线传播在生活中有什么应用吗?你们平时整队时,你们需要将队伍排整齐,你们是用什么方法来判断队伍是否排整齐的?
1、步枪瞄准
思考:射击时瞄准,当眼睛看到瞄准点、准星尖、缺口三者重合时,就认为三者处于同一直线上,这是什么道理?
2、小孔成像
1. 取几张硬纸片,用小刀在纸片上刻出各种不同形状 ( 三角形、正方形、菱形、梯形等) 的小孔,小孔大小约为1 厘米,把刻有小孔的纸片放在阳光下,观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。(不管小孔是什么形状,地上的光斑都是圆的)
2. 再取一张硬纸片,用小刀在纸片上刻出正方形的大孔,大孔大小约为5 厘米,把刻有大孔的纸片放在阳光下,观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片把正方形的大孔遮去一部分,观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小,直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。(刚开始光斑的形状与小孔形状相同,然后随着小孔逐渐被挡住,光斑又变成圆的)
3. 通过活动,你得出了什么结论?
①当孔较小,或距离较远时,不管透光孔的形状如何,光斑总是呈现物体的形状。
②当孔较大或距离较近时,光斑形状与透光孔的形状相同。
小孔成像的性质:倒立的,实像,可以成放大、等大、缩小的像。
请你解释:在茂密的树林里,太阳的照射通过树叶间间隙,为什么地面上的光斑都是圆形的?
小故事:
世界上第一个小孔成倒像的实验
大约两千四五百年以前,我国的学者--墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。《墨经》中这样纪录了小孔成像:
"景到,在午有端,与景长。说在端。"
"景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。"
《墨经》在两千多年前关于小孔成像的描述,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。