幾何光學(xué)復(fù)習(xí)課

幾何光學(xué)復(fù)習(xí)課

建甌一中張木全1、光的直線(xiàn)傳播條件：同種均勻介質(zhì)實(shí)例小孔成像日食、月食的形成一、幾何光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖示傳播速度在真空中：在介質(zhì)中：C＝3×m/s810

PBS1、影的形成1、若光源是點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出的光，照到不透明的物體時(shí)，在物體背后形成一個(gè)光照不到的黑暗區(qū)域，這就是物體的影。

a)影是由發(fā)自光源并與投影物體的表面相切的光線(xiàn)所形成的。b)影子的大小決定于點(diǎn)光源物體和光屏的相對(duì)位置。c)偽本影——光源中心部分照不到的區(qū)域。ABCD2、若光源的發(fā)光面較大，發(fā)光面上的每個(gè)發(fā)光點(diǎn)，都可以看作一個(gè)點(diǎn)光源，它們都在物體背后造成影區(qū)，分別為：a)本影——完全不受到光照射的區(qū)域。

(影共有的范圍)b)半影——本影的周?chē)€有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一部分光照射的區(qū)域。太陽(yáng)月球地球月球太陽(yáng)地球ABBAA：本影區(qū)看到日全食B：半影區(qū)看到日偏食C：偽本影區(qū)看到日環(huán)食BBc2、日食的形成

3、月食的形成A太陽(yáng)月球地球BBc解：設(shè)燈高為H，人高為h，人以速度v經(jīng)時(shí)間t到達(dá)位置A處，由光的直線(xiàn)傳播知人的頭部影子應(yīng)落在圖示的B處，由幾何關(guān)系得可得則所以也為確定值，即人頭部影子的運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)正確。

習(xí)題一：一人自路燈的正下方經(jīng)過(guò)，看到自己頭部的影子正好在自己腳下，如果人以不變的速度朝前走，則他頭部的影子相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B、勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

C、變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)OABCEF1、光的直線(xiàn)傳播2、光的反射條件：同種均勻介質(zhì)實(shí)例小孔成像日食、月食的形成遵循的規(guī)律：反射定律（三線(xiàn)位置關(guān)系；i反＝i入）種類(lèi)鏡面反射：一、幾何光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖示漫反射平面鏡成像（正立、等大的虛像，物像對(duì)稱(chēng)）改變、控制光路，但不改變光束的性質(zhì)傳播速度在真空中：在介質(zhì)中：C＝3×m/s810習(xí)題二、如圖14—7所示，A為觀(guān)察者的眼睛，B為障礙物，DE為平面鏡，三者位置保持不變。試用作圖法標(biāo)明A通過(guò)鏡面能看到B后面的區(qū)域，并涂以標(biāo)志。BADE習(xí)題三．一點(diǎn)光源S通過(guò)平面鏡成像，平面鏡按圖14—4所示位置放置。鏡面與水平面間夾角為30°，若光源不動(dòng)，平面鏡以速度υ沿OS方向向光源平移，鏡中的像S′將（

）A、以速率υ垂直于OS向下運(yùn)動(dòng)B、以速率υ平行于OS向右運(yùn)動(dòng)C、以速率υ沿S1S2連線(xiàn)向S運(yùn)動(dòng)D、以速率υ沿S1S2

連線(xiàn)向S運(yùn)動(dòng)30°

soO1

S1

S2

v1υAB分析：先找出點(diǎn)光源S關(guān)于平面鏡的初始位置的像點(diǎn)S1

，在時(shí)間

t內(nèi)，鏡面平移到虛線(xiàn)處，像點(diǎn)由S1移到S2處，從幾何關(guān)系得：鏡面移動(dòng)的距離OO1=υ

t，像移動(dòng)的距離為S1S2=v1

t=2AB=2（υ

tsin30°

）=υ

t，所以v1

=υ，即像移動(dòng)的速度大小也為υ，方向沿S1S2方向，D選項(xiàng)正確。1、光的直線(xiàn)傳播2、光的反射3、光的折射條件：同種均勻介質(zhì)實(shí)例小孔成像日食、月食的形成遵循的規(guī)律：反射定律（三線(xiàn)位置關(guān)系；i反＝i入）種類(lèi)鏡面反射：一、幾何光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖示漫反射平面鏡成像（正立、等大的虛像，物像對(duì)稱(chēng)）改變、控制光路，但不改變光束的性質(zhì)遵循的規(guī)律：折射律：n=(定義）＝(本質(zhì)）折射定律：三線(xiàn)位置關(guān)系；n=傳播速度在真空中：在介質(zhì)中：C＝3×m/s810習(xí)題四：（1998年高考題）

如圖14—9所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度為桶高的一半時(shí)，在A(yíng)點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可知，油的折射率n=

；光在油中的傳播速度υ=

m/s（結(jié)果可用根式表示）。解答：

在圖14—10所示的光路圖中，由于BE=DE=d，故∠ODE=45°，∠i=∠ODE（內(nèi)錯(cuò)角），而又由于n=c/υ，υ=c/n=(m/s)?！?、全反射條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角臨界角：sinC=應(yīng)用：光導(dǎo)纖維，內(nèi)窺鏡自然景象：海市蜃樓習(xí)題五：已知某媒質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為θ，則（

）A．該媒質(zhì)對(duì)此單色光的折射率等于1/sinθB．此單色光在該媒質(zhì)中的傳播速度等于c·sinθ（c是真空中的光速）C．此單色光在該媒質(zhì)中的波長(zhǎng)是在真空中波長(zhǎng)的sinθ倍D．此單色光在該媒質(zhì)中的頻率是在真空中頻率的1/sinθ倍解答

:根據(jù)媒質(zhì)的折射率公式可知n=1/sinθ=c/υ，所以υ=c·sinθ

，因此A、B正確。

由于是某一單色光，所以該光在介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的是頻率f，又因?yàn)閏=λf，υ=λ′f。所以n=c/υ=λ/λ′=1/sinθ，λ′=λsinθ，所以C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。此題正確選項(xiàng)為A、B、C。習(xí)題六、在水中的魚(yú)看來(lái)，水面和岸上的所有景物，都是出現(xiàn)在頂角為97°的倒立圓錐里，它的原因是什么？在魚(yú)看來(lái)岸邊的景物是什么樣的？

分析光學(xué)問(wèn)題時(shí)要多畫(huà)光路圖喔！岸邊景物分析：48.5°48.5°97°4、全反射條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角臨界角：sinC=應(yīng)用：光導(dǎo)纖維，內(nèi)窺鏡5、棱鏡改變光的傳播方向：使光發(fā)生色散：自然景象：海市蜃樓6、平行玻璃板：使光線(xiàn)折射出現(xiàn)測(cè)移，傳播方向不變，利用它測(cè)玻璃的折射率全反射棱鏡：利用它使光束發(fā)生全反射來(lái)控制光路光線(xiàn)通過(guò)三棱鏡向底邊偏折,透過(guò)棱鏡看到的虛像向頂角偏移彩色光帶從上到下為紅橙黃綠藍(lán)靛紫原因：不同色光在棱鏡中的傳播速度不同、折射率不同、偏向角不同謝謝光臨1、光的直線(xiàn)傳播2、光的反射3、光的折射條件：同種均勻介質(zhì)實(shí)例小孔成像日食、月食的形成遵循的規(guī)律：反射定律（三線(xiàn)位置關(guān)系；i反＝i入）種類(lèi)鏡面反射：一、幾何光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖示漫反射平面鏡成像（正立、等大的虛像，物像對(duì)稱(chēng)）改變、控制光路，但不改變光束的性質(zhì)遵循的規(guī)律：折射律：n=(定義）＝(本質(zhì)）折射定律：三線(xiàn)位置關(guān)系；n=傳播速度在真空中：在介質(zhì)中：C＝3×m/s8104、全反射條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角臨界角：sinC=應(yīng)用：光導(dǎo)