光的直线传播范文1
一、关于光的直线传播现象例析
光的直线传播现象的识别或者利用光的直线传播的原理解释生活现象，这类题目大都源于教材，源于生活，比较简单.
例1 下列现象中不能用光的直线传播来解释的是（ ）.
A.“一叶障目，不见泰山”
B.太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲
C.检查一块木板是否直，可闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的方向看过去
D.日食、月食的形成
解析 光只有在同一种均匀介质中传播时才沿直线传播，而大气层并不均匀，靠近地球表面的大气层密度较大，越往高空空气越稀薄，因此光在传播过程中会发生弯曲，故B不是光的直线传播现象.
答案 B
例2 小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照.试拍后发现左脸白，右脸黑，原来是台灯放在左侧，这是由于 造成的.
解析 台灯放在左侧，因为光在同种均匀介质中沿直线传播，台灯发出的光线能射向左脸，右脸光线射不到，故拍出的照片左脸白，右脸黑.
答案 光的直线传播
点评 此题容易错填为“光的反射”.
二、关于光的直线传播的实验探究例析
例3 小明在学习“光的直线传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图1）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直.小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）.
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
解析 光的传播不需要介质，光能在真空中传播，通过实验发现光在各种介质中都是沿直线传播，在实验②中由于慢慢倒入的海波溶液不均匀，所以光在其中传播时会发生弯曲，在实验③中由于经过搅拌，使溶液均匀，光又会沿直线传播.
答案 D
例4 物理学中常用光线来表示一束光，光线表示了光的传播路径和 ，
而忽略了光的亮度、 （写出一条即可）等其他性质.
解析 光线是用一条带箭头的直线描述了光的传播路径与方向，箭头表示光的传播方向，而忽略了光的其他性质，如亮度、速度、颜色、频率等内容.
答案 方向 颜色、速度、频率
例5 利用身边常见的物品做一些小实验是同学们学习、研究物理的好方法，也是一种创新.请你用图2所示的塑料吸管和激光笔，从正反两方面分别设计一个实验方案，探究光在空气中是沿直线传播的.
（1）正方案：探究光在空气中是沿直线传播的.
（2）反方案：探究光在空气中不可能是沿曲线传播的.
解析 激光笔能发射出激光，再利用塑料吸管来创造传播路线，以此来判断光是否沿直线传播.
答案 （1）用激光笔对着塑料吸管的一头，将塑料吸管拉直，如果光从塑料吸管的另外一头射出，则说明光在空气中是沿直线传播的；（2）把吸管弯曲，用激光笔射一束光从一管口入射，不会从另一端射出，说明光在空气中是不可能沿曲线传播的.
点评 本题是一道实验探究题，难度不大，主要是考查同学们有没有实验探究的意识.
三、关于光的直线传播的作图例析
例6 如图3为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围.
解析 青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故.
答案 如图4所示.
点评 光线必须加箭头，同时要注意箭头的方向.此题中E点为青蛙的眼睛，所以光线上所加的箭头是向下的.如果E点是一个点光源，要画出光源照射到井外的范围，这样光线的箭头就要向上了.
例7 室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图5所示）.请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置.
解析 根据光的直线传播的原理，每条光线通过小洞都是沿直线传播的.只要将每条光束的发光点找到，它们的交点即为光源处.
答案 如图6所示.
四、关于影子、日食、月食问题例析
例8 小明同学面向正北站在阳光下，他发现自己的影子在身体的左侧，那么，现在的时间应该是（ ）.
A.上午 B.中午
C.下午 D.无法判断
解析 这是一道和生活实际相结合的题.小明同学面向正北站在阳光下，他发现自己的影子在身体的左侧，说明阳光是从他的右侧射过来的，他的右侧是东方，所以现在是上午.
答案 A
点评 影子是光在直线传播过程中遇到了不透明的物体，在物体后面光线照射不到的区域形成的阴影.
例9 2009年7月，我国出现了500年一遇的日全食奇观.产生日食的原因和下面示意图7中能看到日全食的区域分别是（ ）.
A.光的反射；a区
B.光的折射；b区
C.光的直线传播；a区
D.光的直线传播；b区
解析 日食是由于光的直线传播形成的.当太阳、地球和月亮三者在一条直线上时，月亮处在太阳和地球的中间，月亮挡住了太阳射向地球的光，在地球上投出了影子.此时，如果地球上的人正好处在影区中，就可以看到日食了.图中a区为月亮的本影区，太阳射向地球的光全部被挡住，能看到日全食.b区为月亮的半影区，太阳射向地球的光部分被挡住，能看到日偏食.
答案 C
五、关于小孔成像问题例析
例10 2010年1月15日，我国许多城市观测到了日环食，如图8所示，是发生日环食的情况，月亮把太阳遮住了一部分.此时透过茂密的树叶，在树下地面上形成的亮斑是（ ）.
A.圆环形的 B.圆形的
C.树叶形的 D.小孔的形状
解析 形成亮斑的现象属于小孔成像，小孔成像所成像的形状与光源的形状相同，与孔的形状无关.太阳被月亮遮住一部分后成为圆环形状，故所成的像是圆环形的.
答案 A
例11 2010年12月21日，扬州出现了日偏食奇观.小华借助如图9小孔成像实验装置对“ ”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是（ ）.
解析 小孔成像是由于光的直线传播形成的，成的是倒立的实像，即像是在物体的基础上旋转180度，像和物相比，不仅上下颠倒而且左右颠倒.
答案 C
例12 某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机.如图10所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 （倒立/正立）的像.若水平向左移动易拉罐，像的大小 （变大/变小/不变）.若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状
（改变/不变）.
光的直线传播范文2
教学目标
知识目标
1.知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影的形成、日食、月食等现象．
2.知道光在真空中的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小．
能力目标
1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力．
2.通过观察实验分析实验培养学生学生科学的思维方法(分析、概括、推理).
3.通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力．
情感目标
1.通过对日食、月食成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育．
2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育.
教学建议
教材分析
本节的重点是理解光的直线传播规律，知道光在真空中的传播速度．难点是对光的直线传播条件的认识．学习时要认真观察实验，并注意利用光的直线传播解释生活和自然界中的一些重要现象．如小孔成像、影的形成、日食、月食等．
教材首先介绍了光源，并通过图5—1说明光源的确切含义．教材通过对生活中的光现象：汽车头灯射出的光束、电影放映机射向银幕的光束等归纳得出光的传播是直线进行的，从而引出光线的概念；然后以激光准直为例，说明光沿直线传播现象的应用，影子是生活中的常见现象，教材通过对影子、日食、月食的分析进一步证明光在均匀介质中是沿直线传播的，鉴于学生的能力教材并未对日食和月食进行过多的论述，教师要注意加以引导，避免冲淡重点知识的教学．本节的最后介绍了光速，并指出在不同介质中光的传播速度不同．
教法建议
1）加强演示实验
利用激光演示光在空气、水、玻璃中的传播情况，再用自然光进行演示，从而得出光是沿直线传播的．组织学生讨论，由学生举出应用光沿直线传播的实例，如：射击、排队等．日食和月食的讲解可配合以录像电脑模拟加强感性认识．
2）充分调动学生的主动性，让学生解释现象．
影子与我们的生活密不可分，影子是从何而来的呢？这个问题对学生会有较大的吸引力，可利用投影仪做出不同的影像，要求学生利用新学的知识加以解释，再在教师的指导下对日食和月食进行简单的说明．增加小孔成像的实验，并进行讨论，然后在教师的指导下由学生解释小孔成像的原因．
3）适当设疑强化概念
光沿直线传播是有条件的，对此可通过设疑进行强化，并通过演示实验加以证明．
4）进行学史教育培养科学探索精神
对光速的教学不要紧限结果，要增加一些学史的知识，从而培养他们的探索精神．
教学设计示例
教学重点:理解光的直线传播规律．
教学难点：对光的直线传播条件的认识．
教具：
装有水的大水槽、激光演示器或激光笔、浇花用喷雾器、方木板、白纸、大头针、直尺、图钉
教学过程设计：
一、新课引入
方法1：从本章的引言导入新课
首先请同学说明光对人类生活和生产的重要性，说明人看清物体是由于有光进入眼睛引起视觉．然后简介人类很早就不仅使用自然光源，而且还研究和使用人造光源了．接着按书上图5-1简介人造光源的发展，提出问题“光源发出的光沿什么途径传播？”从而引入新课．这样引入新课既可以引起学生的学习兴趣又进行了劳动创造人类文明观点的教育．
方法2：由学生活动实践引入新课
课前布置物理实际活动内容“调查光源发展史”，并要求学生上课时带来自己准备的光源，上课开始请几位同学简介光源发展（其余同学的资料课下交流展示），展示各自准备的光源，提出问题“光源发出的光沿什么途径传播？”“我们如何通过实验进行研究”从而引入新课．
二、新课教学
1．光在均匀介质中是沿直线传播的．
方法1：由演示实验归纳总结得出结论
由于生活中光沿直线传播的可视性较差，学生对光在水和玻璃中沿直线传播的感性认识也较少，最好能演示给学生看看．
[演示1]用光具盘让光垂直于玻璃面射入玻璃中（并掠过光具盘），观察光在玻璃中的传播路线．
[演示2]用水槽，让光垂直于水面射入水中（在水中滴入少许牛乳或红墨水），观察光在水中的传播路线．
[演示3]用激光笔照射白墙，看到墙上有一红斑，但光在空气中的路径不可见，用喷雾器在笔和墙之间喷水物，可观察到激光的传播路径．
总结得出结论：光沿直线传播．
[演示4]用水槽，让光斜射入水水中，观察光在空气中与水中的传播路线．
得出光沿直线传播的条件：在均匀介质中．
介绍光线是人们用来表示光的传播路线的一种方法．因此画光线时必须用箭头表明光的传播方向．
方法2：探究式学习（要求学生基础较好）
给学生提供一定量的器材，如：各种光源、喷雾器、化石粉、檀香（可制造烟雾）、水槽、玻璃等，由学生设计实验，目的是观察到光传播的路径．
由学生实验及老师根据课上教学实际情况的补充实验得出结论：光在均匀介质中沿直线传播．
介绍光线的概念．
2．光的直线传播的应用
方法1：对于基础较差的学生可采取教师设计情景或演示实验由学生来解释现象的原因．如手影的游戏，激光器的准直等，最后老师简介日食月食．
方法2：由学生举出生活中的事例并运用光的直线传播的原理来分析．
根据情况可选择补充如下两个实验并组织学生讨论：
1）小孔成像．可在课前提前布置，要求学生利用废包装桶或盒，制作一个观察器（底部开有小孔，顶部蒙一片半透明薄纸的屏），教学进行到此时，进行观察．通过小孔成像原因的分析，使学生逐步接触并理解几何光学中成像问题的一般分析方法．
2）准直的实验．准备三个大头针，一块方木板，一张白纸，图钉、直尺．用图钉把纸固定在方木板上，在木板上相距一段距离插上两枚大头针A，并使其与木板垂直，在某一位置观察大头针A，并演视线插上两根大头针B、C，使B刚好挡住A，C刚好挡住B，拔去大头针，用直尺把三只大头针在纸上扎的小孔连起来，可以看到这三点在一条直线上．
3．光速
以教师讲述介绍为主，可以先提出光传播是否需要时间这个问题，然后简介历史上许多科学家，都思考过这一问题，并想用实验测出光速．经过许多代科学家不懈的努力，随着人们物理知识的丰富，解决了许多测量上的困难，才测出了光速．再向学生介绍真空中的光速及在介质中的光速．
三、总结扩展
光是客观存在的，它在均匀介质中具有沿直线传播的规律，因此用光线表示光的传播路径和方向，“光线”是抽象出的一种理想化的模型，但光线不是光．运用光沿直线传播的事实，可以帮助我们解决许多问题，如栽树时要使其成一直行，并使我们可以解释很多自然现象，如日食、月食等，有助于我们破除迷信．
四、板书设计探究活动利用信息学习的探究活动模板【课题】光源的发展史【组织形式】个人或自由结组【活动流程】
制订查阅和查找方式；收集相关的材料；分析材料并得出一些结论；评估；交流与合作．【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录．2、和其他成员交流，发现共性和差异．3、提出光源发展的新方向．实践探究活动【课题】小孔成像的再认识【组织形式】学生活动小组【活动流程】
提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．【参考方案】
光的直线传播范文3
初中物理中研究的是几何光学，光的直线传播规律是几何光学的基础，是学习光的反射和光的折射必备的基础知识。本节是光学部分的开篇，所以，本节首先要从生活中的光现象入手，引导学生认识光源。要求学生通过对生活、自然和实验现象的观察、探究、归纳，总结出光在同种均匀介质中传播的特点。另外，引入光线来描述光，这是采用了“模型法”。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）探究光在同种均匀介质中的传播特点。
（2）认识光在真空中的传播速度是自然界中最快的。
（3）记住真空中和空气中的光速。
2、过程与方法
（1）通过观察和回忆生活中的光现象，让学生从生活或自然现象中发现问题，并能用恰当的语言回答问题。
（2）经历“光是怎样传播的”探究过程，培养初步的科学探究能力。
3、情感态度与价值观
（1）通过观察实验与探究活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
（2）能领略色彩斑斓的光之美，具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象。通过了解各种光现象，使学生认识到光现象是与生活和自然密切相关的，激发学生的学习兴趣。
三、教学重点、难点
1、教学重点是通过实验探究，使学生知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2、教学难点是运用光的直线传播解释简单的光现象。
四、学情分析
八年级学生思维活跃，求知欲旺盛，对自然界中的很多现象充满好奇，动手能力较强。但刚学习物理不久，对科学探究的基本环节掌握欠缺，而且他们的逻辑思维还需要经验支持。因此应以学生身边现象引入知识，逐步让学生理解和应用科学知识。
本节课是学生的第一节光学课，大多学生平常已积累了许多光沿直线传播的生活经验，比如从手电筒的光，汽车车灯的光等等，对光知识有了初步的感性认识，但认识尚浅，所以这节课设计的重点是通过探究实验观察到的现象认识光的传播特点，知道光沿直线传播是要有条件的，通过实验使学生获得成功感，激发他们乐于探索自然现象热情，同时注意培养他们交流和合作的精神。
五、设计思想
以探究光的直线传播条件为核心，重视光的直线传播的应用，是处理本节课教学内容所遵循的基本原则。从教学模式上突出“探究”，让学生参与以“探究”为目的的实验活动。让学生去想，去说，去做，去表达，去感悟。首先通过多媒体课件向学生展示我们周围色彩斑斓的光的世界，以激发学生认识光的兴趣并对学生进行劳动创造人类文明的思想教育。进而提出问题：光是从哪里来的？它又是怎么传播的？问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验研究，让学生自己归纳出光的直线传播的条件，充分体现学生的自主学习。
根据课程标准及本节教材的内容，将重点确定为“探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的”。考虑到光线是看不见、摸不着的；本节又是光学知识的第一节。如果处理不好，可能造成学生只能机械地记忆，很难真正理解，不利于后面的教学。为了使学生留下深刻的印象。在教学中设置了三个演示实验，让学生更直观地观察到光在透明的气体、液体、固体中的传播径迹，知道光在同种物质中是沿直线传播的。接着，又设置了两个演示实验（光从空气中射入到玻璃中和光从空气中射入到水中），让学生观察到光在不同种物质中不是沿直线传播的。最后通过flas模拟，光通过大气层的折射情况，让学生观察到光在同种不均匀的物质中也不是沿直线传播的。运用光的直线传播解释简单的光现象是本节的难点，而设计好实验是突破重难点的关键。由于本节内容与现实生活联系紧密，教学时要充分运用现实生活素材来加深对物理规律的理解，让生活走进物理，同时又要培养学生运用所学物理知识解决实际生活问题的能力，让物理走向社会。
六、教学资源
1、器材（若干组）：激光手电筒、盛有少量奶粉的水的水槽、玻璃砖、光屏、三角板等。
2、多媒体展示：
（1）CAI课件：合肥市“五里飞虹”的夜景、我们美丽的校园、节日夜空中的多彩的激光等画面；天然光源和人造光源。
（2）flas模拟实验光通过大气层的折射情况、日食、月食现象和小孔成像。
（3））CAI课件：激光引导掘进机、射击等。
七、教学方法
实验探究法、讨论、交流法、讲授法。
八、教学过程设计
（一）引入新课
创设情景：利用多媒体课件播放：伴随着舒缓的音乐，播放美丽的合肥市“五里飞虹”的夜景、我们美丽的校园、节日夜空中的多彩的激光等。
问：伴随着美妙的音乐，同学们欣赏到了美丽的画面，此情此景，同学们想对老师说点什么呢？
让学生谈感受。
讲述：是的，正是有了这色彩斑斓的光，城市和校园才被打扮的如此美丽，如此迷人。对于光，同学们想知道些什么呢？今天我们先来学习《光的传播》。
（二）新课教学
1、光源
提出问题：我们看见光是因为有光进入我们的眼中，光是从哪里发出来的？（学生交流。）
刚才同学们说出了好多本身能够发光的物体，我们就把这些物体能够发光的物体，称之为光源。
你知道哪些物体能够发光吗？（学生根据生活经验回答一些发光的物体。）
学生讨论：自然界和生活中哪些物体是光源，哪些物体不是光源。
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体，叫“天然光源”；像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体，叫“人造光源”。
2、探究光的传播规律
演示：手拿着一个激光手电射向天花板。
（1）提出问题：从激光手电发出的光是沿着怎样的路径传播到天花板上去的？
（2）猜想：引导学生猜想。
同学们都猜想光是沿直线传播的，可科学是严谨的，仅仅靠猜想是不够的，怎样检验我们的猜想的正确性呢？
（3）设计和进行实验：同学们就用实验桌上这些简单的器材去大胆设计实验，验证我们的猜想是否正确，请同学们边讨论，边设计实验。（教师巡回指导，并观察各小组实验情况。）
（4）交流：让各小组把自己设计的实验、操作的方法、看到的现象和得出的结论进行交流。
①用激光电筒沿着白光屏照射，可以观察到光在空气中是沿直线传播的。
②用激光电筒从烧杯比壁一边照射入盛有少量奶粉的水中，可以观察到光在水中是沿直线传播的。
③用激光电筒紧贴磨光面照射玻璃砖，可以观察到光在玻璃中是沿直线传播的。
交流：光在空气中的传播路径是直线；光在水中的传播路径是直线；光在玻璃中的传播路径是直线。
结论：光在物质中是沿着直线传播的。
（5）分析与归纳：引导学生分析得出结论。
设疑：如果光从一种介质传播到另一种介质中，传播的路径也是直线吗？鼓励学生设计实验来验证，并进行交流。
①用激光电筒斜照射入水中时，光的传播方向改变了。
②用激光电筒斜射入玻璃砖中时，光的传播方向改变了。
提问：光在不同种物质中的传播路径是要发生改变的。那么，我们刚才得出的结论有问题吗？应该怎么完善？
结论：光在同一种物质中是沿着直线传播的。
flas模拟实验光通过大气层的折射情况。
提问：光通过大气层时，大气是同一种物质，为什么传播的路径不是直线呢？
交流：大气不是均匀的。
那么，我们刚才得出的结论应该如何完善？
结论：光在同一种均匀的介质中是沿直线传播的。
提出问题：如何表示光的传播方向和路径呢？
在物理学中，为了研究问题的方便，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向 ，这条带箭头的直线称为光线。许多光线在一起称为光束。（教师边讲边做示范，在黑板上画出一条光线，强调箭头不能丢。）
3、光的直线传播的应用
讨论：①如果光在传播的过程中，遇到了不透光的障碍物，在障碍物后边会有什么东西形成？（鼓励学生亲自做一做）（光在均匀介质沿直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能达到的区域便形成了影子。）
②当地球、月亮和太阳运动到一条直线上，地球处在月亮的影区时.地球上影区中的人能看到太阳吗？这种现象叫什么？（flas模拟日食、月食现象。）（月球运行到地球与太阳中间并成一直线时，太阳的光被月亮挡住，地球表面上某些地区短时间内看不到太阳就出现日食。地球运行到月球与太阳的中间并成一直线时，太阳光被地球挡住，不能射到月亮上，月亮上出现阴影，出现月食。）
③小孔成像的原因。（flas模拟小孔成像。）
④开凿火车隧道时为了防止凿出的隧道不直，用今天所学的知识有办法解决吗？（CAI课件：激光引导掘进机）
你还可以举出一些光的直线传播的应用的例子吗？（CAI课件：射击）
4、光的传播速度
提出问题：打雷时，我们先看到闪电后听到雷声。你知道什么原因吗？
出示思考题，让学生阅读课本。
（1）光的传播需要时间吗？
（2）光的传播需要介质吗？
（3）光在什么情况下传播的最快？光速是多大？
（4）“光速是3×08m/s”的说法正确吗？为什么？
（5）“光年”是什么意思？是什么物理量的单位？
让学生解释刚才提出的问题。
（三）课堂小结
1、通过本节课的学习，你在知识上有什么收获？
2、你能用所学的知识解决哪些问题？
3、你在能力上有什么提高？
（四）布置作业
1、你能解释为什么“坐井观天，所见甚小”吗？你能根据光的直线传播原理画图来说明吗？
2、运动会上，进行百米赛跑时，计时员是听到枪响记时，还是看到“白烟”记时？为什么？前后时间相差多少？
3、参照课本，制作一个小孔成像仪，并用它来观察物体所成的像（如图）。
九、教学反思
1、这节课主要是让在学生自己选择器材进行实验探究。学生通过自主设计实验、探究实验之后，“发现”了光的直线传播规律。从中掌握了探索物理知识的方法，培养了学生的科学实验素质。这样的教学充分体现了学生在“做”中“学”、“学”中“悟”的现代教育思想和教育观念。通过探究光的直线传播规律，学生初步体会到了“提出问题──实验探究──得出结论──解释现象（产生问题的现象）──应用结论”的科学研究方法。这种探究方法，将对今后的实验研究起着不可估量的作用。
2、让学生亲历科学探究实验，是有意识地培养学生科学严谨，实事求是的态度，同时也让他们在小组中锻炼与人团结协作的能力。在教学过程中展示了有关光现象的一些图片和视频，让学生通过感性认识领略物理的魅力蕴含于生活中，培养学生注意观察身边的事物的习惯。
光的直线传播范文4
光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播。
光的传播有一定速度，光在空气中的传播速度是3、8乘10的八次方米每秒，所以光从一点传播到一点需要时间。
（来源：文章屋网 ）
光的直线传播范文5
一、制作材料和工具
废旧塑料水管、塑料水管接头2个（三通接口1个、两通弯接口1个）、焊接器、刀具、钢尺、电源。
二、制作方法
（1）把找来的废旧塑料水管用刀具截成4根24 cm长的水管，并准备好两通弯接口和三通接口（如图1和图2所示）。
（2）使用焊接器将其中的2根塑料水管接在三通接口上（如图3和图4所示）。
（3）使用焊接器将另外2根塑料水管接在两通弯接口上（如图5和图6所示）。
（4）使用焊接器将三通接口接好的塑料水管与两通弯接口接好的塑料水管接在三通接口上，这样就做好了“光的传播路线验证器” （如图7和图8所示）。
三、使用方法
在C端打开手电筒，在A端和B端分别用眼观察，看看哪一端有光线（如图9所示）。若A端能看到光，那就说明光是通过直管传播，也说明光是以直线形式传播的；若B端能看到光，则说明光是通过弯管传播的，也说明光以曲线形式传播的，而不是以直线形式传播的。结果在A端能够发现光线，从而证明了光是以直线的形式传播的。
四、教具优点
（1）材料好找，制作简单，操作方便。
（2）教具尺寸大，用于学生观察、教师进行演示实验效果良好。
（3）本教具也适合学生制作。由于学生切割和焊接塑料水管有一定的危险性，可在教师的指导下，将材料中的塑料水管换成卡纸（卷成纸桶）和胶带，按照同样的方法也可以制成。学生制作学具，可以分组制作和实验，这样可以锻炼学生的实践能力和培养学生的创新思维。
（4）本教具设计合理、科学，从直线路线和曲线路线两个方面证明光的传播路线，依据事实验证了光是以直线形式传播的。
光的直线传播范文6
论文 关键字：光量子 传播宽度 偏转 半波损失 光程
论文摘要：1947年goos和hä·nchen两位物 理学 家发现：光束在两种介质界面上发生全反射时，反射点相对于入射点在相位上有一突变，而反射光线相对于入射光线在空间上有一段距离。这一现象称为：古斯--汉申位移（goos--hanchen shift）。另外，光束在两种界面上发生全反射时，入射波的能量不是在界面处立即反射的，而是穿透到另一介质一定深度后逐渐反射的，而且在此深度内能量流还沿界面切向传播了一个波长数量级的距离。人们把这样一种波称为隐失波。再次，掠入射时，光从光疏介质到光密介质时反射光有半波损失，从光密介质到光疏介质时反射光无半波损失，在任何情况下透射光都没有半波损失。以上各种现象表明对于光量子仍有一些性质不为我们所掌握。
如果我们抛弃了光量子的没有形状的观点而认为光量子在传播过程中始终存在宽度（此宽度不同于振幅，对于同频率的光量子是一个定值，并且光量子的宽度可以互相叠加），就能很好的理解以上这些现象。按照这种假设，光从光源发出后，每个光量子在均匀的各向同性介质中传播时的路径就不能简单的看作一条直线或一列波，而是时刻保持一定宽度的‘波带’的直线传播过程。下面我将叙述一下我的假设性观点，援引并解释一下能用此观点解释的一些事实，我希望我的这个观念对一些研究工作者在他们的研究中或许会显得有用。
1 用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律时需要的条件和忽略的事实
我们首先通过惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律。
如图1所示，设想有一束平行光线（平行波）以入射角 由介质1射向它与介质2的界面上，其边缘光线1到达 点。作通过 点的波面，它与所有的入射光线垂直。光线1到达 点的同时，光线2、3、···、n到达此波面上的点 、 、···、 点。设光在介质1中的速度为 ，则光线2、3、···、n分别要经过一段时间 、 、···、 后才能到达分界面 、 、···、 各点，每条光线到达分界面上时都同时发射两个次波，一个是向介质1内发射的反
图1
射次波，另一个是向介质2内发射的透射次波。设光在介质2内速度为 ,在第n条光线到达 的同时，由 点发射的反射次波面和透射次波面分别是半径为 和 的半球面。在此同时，光线2、3、···传播到 、 、···各点后发出的反射次波面的半径分别为 、 、···，而透射次波面的半径为 、 、···。这些次波面一个比一个小，直到 处缩成一个点。根据惠更斯原理，这些总扰动波面是这些次波面的包络面。不难证明反射次波和透射次波的包络面都是通过 的平面。设反射次波总扰动的波面与各次波面相切于 、 、 、···各点，而透射次波总扰动的波面与各次波面相切于 、 、 、···各点，联接次波源和切点，既得到总扰动的波线，亦即， 、 、 、···为反射光线， 、 、 、···为折射光线。
由于 ，直角三角形 和 全同，因而 = ，由图1不难看出， =入射角 ， =反射角 ，故得到
这样便导出了反射定律。由图1还可以看出 =折射角 ，因此
此外 ，于是
.
由此可见，入射角与折射角正玄之比为一常数，这样我们便通过惠更斯原理导出了折射定律。
用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律是以1、2、3、···、n条平行光线为研究对象，这就是论证需要的条件。如果不以多条平行光线为研究对象，而只给定一个光量子，比如此量子沿光线1传播，以上论证中将无法确定 点和 点的位置，就不能确定次波的总扰动波线，就无法确定反射光线和折射光线，再用惠更斯原理来解释这一个光量子在界面处的反射定律和折射定律，将显得无从下手。
所以说，用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律至少需要两个或两个以上的光量子，这就是用惠更斯原理解释光的反射定律和折射定律时需要的条件。
另外如果考虑到古斯--汉申位移和半波损失，用惠更斯原理作出的光的反射光线将不是光的实际路线，而是反射光线的平行光线，虽然不影响论证光的反射定律，但是这也确实是它忽略的一个事实。
2用光量子的传播宽度解释光的折射定律
如果假设光量子在传播过程中始终保持一定的宽度（此宽度不同于振幅，且不随电场振动而变动），此宽度远大于原子直径，并且光量子传播过程中的每个边缘都平行等光程且能体现光量子在介质中传播的所有特性，那么折射定律就可以做如下论证：
如图2设想有一个光量子（任意的一个）以入射角 ，由介质1射向它与介质2的分界面上，光量子边缘1到达介质分界面上 ，同时边缘2到达 ，联接 ，则 即为光量子的传播宽度且 垂直边缘1和边缘2，设光在介质1中速度 大于光在介质2中速度 ，当光量子边缘1由 进入介质2后速度突变为 ，边缘2速度仍为 ，由于光量子传播宽度的边缘必须保持同等光程，于是光量子传播方向向法线方向发生偏转，当边缘2经过时间 到达介质分
图2
界面上 时边缘1到达 ，又因为边缘2速度 和边缘1速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以边缘1的路径 和边缘2的路径 是以 延长线上某点 为圆心的同心圆弧，且同等圆心角，所以 延长线定过圆心 。边缘2经过 后进入介质2速度突变为 ，与边缘1变为同速，光量子传播方向不再偏转，边缘1和边缘2分别沿 、 上 、 点的切线方向传播，可以看出光量子完全进入介质2后边缘1和边缘2依然平行。设边缘1在介质2内以后的路径上有一点 ，我们过 点向下作法线的平行线并取这条线上 下方一点 ，则 垂直于介质分界面，且 为光量子的折射角，设为 ，再过 作分界面的垂线交与分界面于点 。
在图2中不难证明： 和
又有
于是
，
由于相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，又得到
于是我们得到
由此可见，对于任意一光量子的入射角与折射角的正玄之比为一常数，这样我们便通过光量子宽度的假设用一个光量子导出了光的折射定律。
3在光的全反射现象中用光量子传播宽度解释
古斯--汉申位移、隐失波以及光的反射定律和折射定律光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大至某一数值时，折射光线消失，光线全部反射，这种现象称为全反射，此时的入射角度称为全反射临界角。
如图3，设想有一光量子以全反射临界角 入射，由介质2射向它与介质1的分界面上，设光在介质1中的速度 大于光在介质2中速度 ，当光量子边缘1到达介质分界面上 时，边缘2到达 ，联接 ，则 即为光量子的传播宽度且 垂直于边缘1和边缘2，当边缘1通过 进入介质1后速度突变为 ，边缘2速度仍为 ，由于光量子传播宽度的边缘必须保持同等光程，于是光量子传
图3
播发生偏转，当边缘2经过时间 到达分界面 时，光量子边缘1到达 ，因为边缘1速度和边缘2速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以 、 是以 延长线上某点 为圆心的同心圆弧，又由于 为全反射临界角，所以此时 恰好与分界面相切与 点，也就是说此时光量子边缘1与边缘2传播方向都与分界面平行。此后光量子的传播可能发生两种情况：
1、发生反射，反射光线发位移
如果边缘2速度没有发生突变，就是说边缘2恰好与分界面相切于介质2的界面上一点 ，则光量子传播就会继续偏转，当边缘1经过时间 到达分界面上一点 时，边缘2到达 ，边缘1经过 点后重新回到介质2，速度又突变为 ，与边缘2同速，光量子传播方向不再发生偏转。因为此前边缘1速度 和边缘2速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以 、 同样是以 为圆心的同心圆弧，此后光量子的边缘1和边缘2分别沿着 、 上 、 点的切线方向直线传播。此后的光量子路径就相当于入射光线的反射光线路径，由此我们可以看到反射光线相对于入射光线发生了从 到 的位移，并找出了发生位移的原因，通过光量子宽度的假设我们还可以求出位移 的长度。
如图3不难看出 、 同圆， 、 同圆，我们再设光量子传播宽度为 。
由相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，得到
不难看出 垂直界面于 点，于是有
又有
由以上三式我们得到
不难看出
所以在光以全反射临界角入射并发生全反射时发生的位移长度为
此位移或许就是我们所说的古斯—汉申位移，如果是这样我们便能通过光量子传播宽度的假设在光的全反射现象中解释发生古斯--汉申位移的原因并求出位移的长度。
2、发生折射，折射光线急剧衰减
如果此时边缘2的速度发生突变，就是说边缘2与分界面恰好切于介质1界面上一点 时，边缘2速度突变为 ，与边缘1同速，则光量子传播不再偏转，边缘1和边缘2分别沿 、 在 、 点的切线方向传播，且分别为折射光的两个边，而此时两切线刚好平行于分界面，所以折射光平行于分界面，所以此时折射角为 。一般来说我们做实验所用的介质1与介质2的分界面不可能是一个严格的平面（这里严格是绝对的意思），所以边缘2沿介质1的分界面表面传播时一旦遇见分界面的凹点时就会再次进入介质2，速度突变为 ，使光量子的传播再次发生偏转，从而使光量子再次进入介质2传播，折射光强度就会急剧衰减，但是由于凹点的位置及大小的随机性较大，所以再次进入介质2的光很难再进行准确测量。
这里的折射光也许就是我们所说的隐失波，此时波的穿透深度可以用光量子的传播宽度 来表示。
3、光的反射定律的论证
在图3中，不难看出
于是我们就不难求出
即反射角等于入射角，这样在光的全反射现象中我们用光量子传播宽度的假设用一个光量子论证了光的反射定律。
4、光的折射定律的论证
由于折射角等于 ，所以折射角的正玄值为1
于是
由图不难看出
又有
由相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，得到
于是得到
即入射角与折射角的正玄之比为一常数，这样我们又通过光量子宽度的假设在光的全反射现象中用一个光量子论证了光的折射定律。
5、关于在反射过程中的半波损失的解释
1、掠入射时，光从光密介质到光疏介质时反射光无半波损失的解释。
在图3中我们可以看到光量子边缘1的实际路径大于边缘2的实际路径，使得两个边缘出现路程差，但由于边缘1的实际速度 大于边缘2的实际速度 ，使得边缘1从 传播到 与边缘2从 传播到 用的时间相等，也就是说光量子的两个边缘虽然路程不等但是光程相等。这里需要指出：在此 论文 以前我们通常 计算 的几何光程没有考虑到光量子的传播宽度，但是要考虑的到光量子的传播宽度，这种计算方法有时就是不准确的。光的实际光程要以光量子的远边的光程来决定。在研究光从光密介质到光疏介质时反射光时我们计算的几何光程等于光边缘2的光程也等于光的实际光程，然后再通过几何光程计算预期的相位与观测到的相位（也就是实际相位）相符，所以我们就说光的反射光没有出现半波损失。
2、掠入射时，光从光疏介质到光密介质时反射光有半波损失的解释。
如果在图3中，介质1的绝对折射率大于介质2的绝对折射率，当光掠入射时，由于光量子的两边缘速度的差异，光量子本应该偏转进入介质2，但是由于介质2内的一些性质（我也不知道什么性质）使得光并没能进入介质2，反而被反射回介质1。（这种情况很难理解。）但是在这种情况下假设了光量子的传播宽度将比较好理解反射光的半波损失。在反射过程中光量子边缘1的实际路径大于边缘2的实际路径，两边缘出现路程差，由于边缘1在介质1中传播速度突然变慢为 （这里是在介质1的绝对折射率大于介质2的绝对折射率的前提下的），但是如果边缘2的速度不发生突变仍为 的话，的边缘1和边缘2将出现光程差，但是由于两边缘传播的同时性，光程差将是不被允许的，这就意味这边缘2必须降低到一个比 更低的速度 ，也许只有这样该光量子才能不过被吸收，而是被反射。（不要问我为什么会这样，其实这就跟光从光疏介质入射到光密介质没发生折射而是发生反射一样不好理解，或许是由于光量子的某些微观结构能够识别介质1的某些性质而阻止了光量子的折射的发生，比如某一物体由于反射某一特定波长的光而呈现出特定颜色。）这样以来，光的光程将变长并等于光边缘1的实际光程，也等于变慢后的边缘2的实际光程，但是大于我们通过以前的方法求得的几何光程半个波长的时间。这时问题就出现了，由于我们求得的几何光程小于光线的实际光程半个波长时间，然后再通过几何光程计算预期的相位就会与观测到的相位（就是实际相位）出现不符，但我们坚信这种计算方法没有错误，于是我们就把这种现象描述为光经过反射后发生了相位跃变，同时反射光有半波损失。其实光并没有发生波长损失，只是延迟了半个波长的时间。
3、任何情况下，透射光都没有半波损失的解释。
由图1，光量子的光线边缘1的实际路程小于边缘2的实际路程，出现路程上的差异，但是边缘2的实际速度 大于边缘1的实际速度 ，使得边缘2从 传播到 所用时间与边缘1从 传播到 所用时间相等，就是说两边缘路程虽然不等但是光程相等，我们通过以前方法求得的几何光程等于光线边缘1的几何光程，就等于光的实际光程，通过几何光程计算预期的相位与观测到的相位（就是实际相位）相符，所以我们就说透射光没有半波损失。
如果我的见解是符合实际的，那么很多像以上援引的光学现象将都比较好理解，并希望这一观点能给一些研究工作者带来一些方便。
另外，关于质量和能量如何扭曲时间的？
我认为：引力场的扰动使时间流逝。
