《幾何光學復習》word版

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1、幾何光學復習　　知識結構：　　　　知識要點詳析：　　一、兩個概念：　　1、光速：　　A、在真空中：光在真空中的傳播速度最大　c=3.0×108m/s　　B、在同一介質(zhì)中：根據(jù)　可得：　　說明：　　a、同一色光在不同介質(zhì)中的折射率不同，所以傳播速度也不同。光在折射率越大的介質(zhì)中傳播速度越小?！　、不同色光對同一介質(zhì)的折射率不同，色光頻率越大，折射率也越大，在同一介質(zhì)中的傳播速度就越小?！　?、像：　　物理學有像的確切定義：從物點發(fā)出的發(fā)散光束，經(jīng)過光學元件后，有三種可能：　?。?）會聚于一點，該點就稱為物點的實像點；

2、　?。?）成為發(fā)散光束，其反向延長線的會聚點，稱為物點的虛像點；　　（3）成為平行光束，則不成像?！　≌f明：　　a、像是客觀的，與人是否觀察到無關　　b、根據(jù)光路可逆，物與實像具有相對性，物點發(fā)光經(jīng)過固定的光學元件后形成實像點，如果將物點放置在實像點位置時，則此時物點的像點將在原來的物點上?！　《?、三個基本規(guī)律　　（一）光的直線傳播　　1、光源：能夠自行發(fā)光的物體叫做光源。光源發(fā)光就是把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿倪^程　　2、光的直線傳播：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。例如：小孔成像、影、日食、月食都是直線傳播的例證。

3、　　說明：“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”這句話嚴格說來是不正確的，在物理光學部分我們會學習到光在同種均勻介質(zhì)中可以不沿直線傳播，例：發(fā)生了衍射。光的波長的數(shù)量級是10-7m，在宏觀范圍內(nèi)，不會發(fā)生衍射，認為光是直進的，這就構成了以光的直線傳播為理論基礎的幾何光學知識。　?。ǘ┕獾姆瓷涠伞　」馍涞絻煞N介質(zhì)的分界面處，有一部分光返回到原來介質(zhì)中，這就是光的反射現(xiàn)象?！　?、內(nèi)容：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。　　2、說明：　?、僭诜瓷洮F(xiàn)象中光路是可逆的　

4、?、阽R面反射與漫反射遵從反射定律　　3、應用：平面鏡　?、倨矫骁R不動，入射光線轉(zhuǎn)過θ，反射光線也轉(zhuǎn)θ　?、谌肷涔饩€不動，平面鏡轉(zhuǎn)θ，反射光線轉(zhuǎn)2θ（如圖）　　　?、蹆善矫骁R成直角，入射光線經(jīng)兩次反射后的反射光線與入射光線平行且反向。（如圖）　　　　B、平面鏡成像特點：等大、正立對稱、虛像　　作圖：所有的入射光線和反射光線畫實線且有箭頭，所有反射光線的反向延長線畫虛線且過像點，所有的虛像畫虛線。（如圖）　　　　C、平面鏡只改變光束的傳播方向，不改變光束的性質(zhì)?！　。ㄈ┕獾恼凵洌骸　」馍涞絻煞N介質(zhì)的分界面處，有一部分光

5、進入到另一種介質(zhì)中，并且改變了原來的傳播方向，這就是光的折射現(xiàn)象?！　?、內(nèi)容：折射光線、入射光線、和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比，sini/sinr=常數(shù)。　　2、說明：折射現(xiàn)象中光路是可逆的　　3、應用：　　A、折射率：光從真空射入某種介質(zhì)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做介質(zhì)的折射率。表示為：，（注意：光是從真空射入某種介質(zhì)，有i>r）；實驗證明：介質(zhì)的折射率等于光在真空中的速度與該介質(zhì)中傳播速度之比：（n>1）　　兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫

6、做光密介質(zhì)；折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)；　　常見的測介質(zhì)折射率的儀器有——平行玻璃磚，實驗室常用：“插針法”測玻璃磚的折射率。當光通過平行玻璃磚時，不改變傳播方向，也不改變光束的會聚和發(fā)散程度，只發(fā)生側(cè)移。若物體通過平行玻璃磚成像時，成的是虛像，像的位置較物的實際位置有側(cè)移。（如圖）　　　　B、全反射　　①光照射到兩種介質(zhì)界面時，光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象?！　、诎l(fā)生全反射的條件：　　（1）光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)　　（2）入射角大于等于臨界角（光線從某種介質(zhì)射向真空時的臨界角滿足：）　　說明：全

7、反射時滿足反射定律　　C、棱鏡　　a、棱鏡可以改變光的傳播方向：光經(jīng)過三棱鏡發(fā)生兩次折射，每次折射都是光束向棱鏡底面偏折；點光源通過棱鏡成虛像，像點較物點向棱鏡頂角偏離?！　、棱鏡可以使光發(fā)生色散白光的色散表明：　　①白光是復色光　?、谕唤橘|(zhì)對不同色光有不同的折射率，不同色光在同一介質(zhì)中的折射率不同?！　∑呱獾膶Ρ龋骸　〖t　紫　　折射率　　　　　　　　　　增大　　傳播速度　　　　　　　　　減小　　臨界角　　　　　　　　　　減小　　例題精選：　　例1：關于聲速和光速，下列敘述中正確的是　　A．聲音在空氣中的傳播速

8、度大于在水中的傳播速度?！　．光在空氣中的傳播速度大于在水中的傳播速度?！　．聲音和光在真空中都傳播得最快?！　．聲音和光在真空中都不能傳播?！　》治觯骸　÷曇羰菣C械波，它是聲振動在彈性介質(zhì)中傳播形成的，在真空中無法傳播，彈性介質(zhì)的密度越大，聲音的傳播速度越大?！　」馐且环N電磁波，是電、磁場在空間的傳播過程，無論有無介質(zhì)光均可傳播，光在真