摘要: 光速 当我们在阳光下奔跑的时候.我们的影子总是紧紧地跟着我们,汽车无论跑得多么快.它的影子也总是紧跟着它.真是形影不离. 这个简单的现象告诉我们:光的传播速度一定比人和汽车的速度快得多.假如光跑得慢.那么.光从人的头部跑到地面的时候.人又向前跑了一段距离.头部的影子就会落后一大段.事实当然不是这样的. 闪电打雷的时候.你总是先看见闪电.后听见雷声.这证明.光的传播速度比声音的传播速度也快得多. 光的传播速度有多快呢?用普通的方法是很难测得出来的.经过科学家的多次测定.光每秒钟大约跑三十万公里,即3X108m/s.(更准确地说.光在真空里的速度是每秒钟299792.46公里).也就是说.只要一秒钟.光就可以在北京和上海之间跑一百多个来回.光速差不多是声音在空气中传播速度的九十万倍.光在宇宙万物的运动会上.称得上是赛跑冠军. 光有着直线前进的性格.又有着轻盈敏捷的脚步.对这个不知疲倦的“赛跑冠军 .有的人却抱怨起来.他们说:“光跑得太慢.简直像爬行. 这是为什么呢? 当人类开始向宇宙空间进军的时候.人们深深感到宇宙实在太大了.除了太阳以外.距我们最近的恒星是半人马星座中的α星.它发出的光要经过4.3年才能到达地球.现代的天文望远镜看到的遥远恒星.它的光要经过几十亿年才能到达地球.换句话说.我们看到的光线是它在几十亿年以前发出来的.至于现在这个恒星的面孔如何.要再等几十亿年以后才能看见.这多么让人着急啊!难怪一些科学家说:“光像蜗牛一样在宇宙中爬行. [典型例题] 例1. 指出下列物体中哪些是光源[ ] A.太阳 B.月亮 C.火星 D.开着的电灯 [解析]:A.D是光源.因它们自身能发光.而月亮.火星的光都是对太阳光的反射.它们自身不能发光.所以不是电源. [点拨]:理解光源的概念是解本题的关键. 例2. 太阳光穿过树叶间的孔隙.在地面上出现无数个小圆点.这是太阳的 .是由于 而形成的. [分析]树叶间的孔隙相当于小孔.从太阳射出的光进入孔隙后.投射到地面上.就形成了太阳的像.即所谓的小孔成像. [解答]像.光在空气中沿直线传播. [说明]你能用光的直线传播来解释小孔能成倒像.而大孔不能成像吗?除了小孔成像.还能举出光沿直线传播的例子吗? 例3. 打雷时.看到闪电后经5秒钟才听到雷声.估算一下发生雷鸣处离你多远? [分析]实际上雷和闪电是同时发生的.但由于光的传播速度远远大于声音的传播速度.光速是3×108米/秒.而声音在空气中传播速度仅为340米/秒.所以打雷时.先看见闪电而后听到雷声.光传播所需要的时间可以忽略不计.则5秒为雷声传播的时间.人到雷鸣处的距离可以求得. [解答]已知:V声=340米/秒.t=5秒.根据V=s/t可得 s=vt=340米/秒×5秒=1700米 发生雷鸣处离人的距离为1700米. [说明]现在公认的光在真空中的传播速度是3×108米/秒.光在其它介质中的传播速度比在真空中的速度小.光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度. 例4. 运动会上100m跑比赛时.记时员听到发令枪声才记时.比看到冒烟记时早些还是迟些?早或迟多长时间?哪个更准确? [分析]发令员发令时.枪声和烟同时发生并在空中传播.运动员与发令员相距很近.可以认为在发令的同时起跑.记时员在终点.由于光速远大于声速.可以认为发令的同时记时员看到了冒烟.记时员听到声音要稍后些. [解答]看见冒烟和听到声音的时间相差 ∴听到枪声要迟0.29s.看到冒烟记时准确. 例5. 如图1所示.AB是窗口.CD为窗外一景物.用作图法画出室内可看到CD整个景物的位置和范围. [分析]室内能看到景物上方C点的位置在光线CA和CB所夹的范围内.同理看到景物最下方的D点的位置在光线DA.DB所夹的范围内.因此要能够看到整个景物只能在上述两个范围的重叠部分. [解答]作光线CA.CB,及DA.DB,图示阴影线即为所求.如图2所示 [模拟试题]
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