几何光学复习总结.docVIP

内容包括光的色散、光的直线传播、光的反射定律、平面镜成像、凹镜和凸镜的作用及这些知识的应用等 1、三棱镜的色散实验使白光成了红橙黄绿蓝靛紫。该实验证明了：白光不是单一色光，而是由许多色光混合而成的透明物体的颜色由它透过的光决定。不透明物的颜色由它所反射的光决定 色光三原色：红、绿、蓝。 颜料三原色：红、黄、蓝。 4、光传播的直线性，用针孔成像的实验加以说明。光在透明的均匀介质中传播的路线是直的，所以在光学里使用了光线这一重要概念。光线是实际光束的理想化模型。光线如同几何学中的直线，而且它还具有相交而互不干扰的特性。光在真空中的速度是3×108米/秒。光在其它介质中的速度比在真空中的速度小。 5、叙述影的定义与生成，说明光与影的关系，光与光源的关系而定影的大小。光在传播过程中，照射到不透明物体，被不透明的物体挡住后，在它的后面形成影子，所以影子的形成，日食、月食等都是光沿直线传播的例证，阳光下的树会出现影子是光直线传播形成的。 6、光从一种介质射到另一种介质表面，发生反射现象，并在界面另一侧形成虚像，人在河边看到岸边的树在水中的倒影是光的反射形成的。光的反射定律（反射定律是光学中的重要规律，是理解平面镜、球面镜作用的基础，是本章的重点）：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。参看图5-1。 注意入射光线和反射光线的因果关系。因为先有入射角后有反射角，反射角由入射角决定，所以应该说：“反射角等于入射角”。图中i是入射角，r是反射角，∠r=∠i。 注意在反射时光路是可逆的。 7、镜面反射和漫反射都是反射现象，每一条光线反射时，都遵守光的反射定律。它们的不同点是镜面反射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍为平行光束；而漫反射的反射面是粗糙不平的，平行光束反射后射向各个方向，镜面反射可以改变光路的利用：用平面镜反射日光照亮地道；漫反射可以从不同方向看到本身不发光的物体的利用：用粗糙的白布做幕布放映电影。 8、会画光反射的光路图和平面镜成像的光路图。 9、平面镜成像的特点：平面镜所成的像和物体到镜面的距离都相等，像与物体大小相同。平面镜所成的像是虚像。 10、虚像与实像。共同点：是都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。不同点是：实像是实际光线会聚成的，可以在屏上显现出来，成在光屏上，如小孔成像，照像机成像、幻灯机成像均是实像；而虚像是实际光线的延长线会聚成的，人们只能用眼睛看到它，而无法使它在屏上显现，如平面镜成像，放大镜成像均是虚像。 11、反面是球面的一部分的镜子叫做球面镜。用球面的内表面做反射面的叫凹面镜，简称凹镜。用球面外表面作反射面的，叫做凸面镜。简称凸镜。凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点，这一点叫做凹镜的焦点。凹镜可成实像。也可成虚像。而凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的像是缩小的虚像。 12、测定凹面镜焦点的原理 用铜和锡的合金铸成凹面镜，经过打磨以后，可以得到极为光亮的反光面，做成利用阳光取火的镜子，这是太阳能最早的利用。 公元前212～215年期间，罗马帝国的船队侵略希腊，进攻物理学阿基米德的家乡叙拉古城。阿基米德叫人们各拿一面镜子在海边列队组成大凹面镜，把反射的阳光直接向敌人的船队投射过去。这些光会聚成又热又亮的光点，照得船上的敌人睁不开眼，浑身发烫，帆船上的蓬布被照得起了大火，吓得敌人不战自退。 13、光的折射是光射到界面后进入另一种物质，也就是观察者与物在界面的两侧，插入水中的筷子看起来向上弯折属于光的折射现象。 14、光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会改变折射角：折射光线与法线之间的夹角。 折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线两侧；当光由空气射入水或其它介质时，折射角小于入射角，当光由水或其它介质射入空气时，折射角大于入射角。 当光线垂直入射到界面上时，传播方向不发生改变。 注意：折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小。 在折射中光路也是可逆的。透镜透镜的主光轴通过两个球面球心的直线。光心通过它后光线传播方向不改变的点叫光心。?凸透镜：中间厚边缘薄的透镜是凸透镜凸透镜的作用：对光线会聚所以也叫会聚透镜。凸透镜的焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的焦点。这一点就是凸透镜的焦点。平行光经凸透镜折射后会聚焦点，反过来从焦点发过焦点的光折射后平行凹透镜：中间薄边缘厚的透镜是凹透镜凹透镜的作用：对光线发散。平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点，则入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定是平行主光轴的光线(1)焦点是实像和虚像的分界点，即当物距大于焦距，物体经过凸透镜成实像；物距小于焦距，物体经凸透镜成虚像；物距等于焦距，物体既无实像，也无虚像。(2)2倍焦