光的传播与光速

张北春

在自然界及日常生活中,光的直进性现象有很多,例如影的形成､小孔成像､日食月食､激光准直､手影游戏等.通过光在空气中､水中､玻璃中三束光的直进性演示实验,我们可以发现光的直线传播性质,并进而总结概括出光在均匀介质中是沿直线传播的.光在真空中的传播速度c=3×10⁸m / s,光在空气中的速度近似等于c,光在水中的速度大约为3/4c,光在玻璃中的速度约为2/3c.

光源的识别

例1 下列物体中属于光源的是().

A. 电池B. 发电机C. 太阳 D. 月亮

解析:电池､发电机本身都不能发光,不能称为光源.月亮发光是因为反射太阳光,月亮本身不能发光,也不能称为光源.只有太阳能够发出耀眼的光芒.故正确答案为C.

光的直线传播

例2 为什么射击瞄准时,总要闭上一只眼睛?瞄准的要领叫做“三点成一线”,这是利用了什么原理?

解析:射击时,枪管离眼睛较近,若两眼睛全睁着,我们会同时看到两支枪管,不便于瞄准;若闭上一只眼睛,只看到一支枪管,便于瞄准.“三点成一线”是利用了光在同一均匀介质中沿直线传播这一道理.

小孔成像现象

例3 阳光透过树叶间的缝隙,在树下地面上会形成一些圆形的光斑,这是为什么?

解析:这是小孔成像现象.树叶间的缝隙对无穷远的太阳来说,都是一些小孔,阳光通过这些小孔投射到地面上时,就形成了自己缩小､倒立的实像,这就是我们在地面上看到的圆形光斑.

光的传播速度

例4 从地球向月球发射激光信号,经2.5 s后收到返回信号,那么地球和月球间的距离是().

A. 7.5×10⁸ m B. 7.5×10⁸ km C. 3.75×10⁸ km D. 3.75×10⁸ m

解析:光在真空中的传播速度是3×10⁸ m / s,从地球向月球发射激光信号,经2.5 s后收到返回信号,根据公式s=vt=3×10⁸ m / s × 2.5 s = 7.5×10⁸ m,则地球到月球的距离为1/2s=3.75×10⁸ m.故选D.

1. 排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用_______来解释.

2. 太阳光垂直照射到一很小的正方形孔上,则在地面上产生光点的形状是().

A. 圆形的B. 正方形的C. 不规则的D. 成条形的

3. 一位在北京的剧场里看演出的观众,坐在离演奏者不太远的地方,另一位在上海的居民,坐在家里的电视机前看同一演出.上海与北京相距1 460 km,他们两人若想同时听到演奏声,北京观众距离演奏者约().

A. 30 m B. 17 mC. 1.655 mD. 无法知道

参考答案: 1. 光在均匀介质里沿直线传播 2. A 3. C

责任编辑程哲