光的反射知识点精析.pdf

知识点精析 本章虽然主要讨论光的传播规律，但和其它章节不同，有些是基础理论的应用，例如控制光路 的光学器件占比重很大，也是讨论的重点容，这里也列为知识点． (一 )光的传播 1 ．光在同种均匀介质中沿直线传播． 2 ．真空中光速： c=3.00 ×108 米/ 秒． 3 ．表现： (1) 小孔成像： (2) 影的产生 (本影、伪本影、半影 )，如图 6-1 所示． (3) 同种介质中，两眼可确定光源位置． 光的传播规律是物体成像作图的基础，也是整个几何光学的理论基础． (二 )光的反射现象 1 ．反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面上，反射光线和入射光线分别位于法线两 则，反射角等于入射角． 2 ．反射现象中光路可逆． 3 ．应用： (1) 平面镜成像． 1) 成像光路图，如图 6-2 所示； 2) 成像特点：像和物与镜面对称，成等大、正立、虚像． (为作图准确，可先根据对称性确定像的位置，再画反射光线 ) 注意 (i)平面镜不改变光束性质． (ii) 入射光线不变，当镜面转过α角，则反射光线转过 2 α角． (2) 球面镜对光线的作用及成像． 1) 凸面镜成缩小、正立虚像； 2) 凹面镜成像规律 (不做要求 )． 特点 凸面镜使光束发散，四面镜使光束会聚． (三 )光的折射 1 ．折射定律 折射光线跟入射光线和法线在同一平面，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟 折射角的正弦值成正比，即 i 是入射角， r 是折射角． 2 ．折射率 i 为真空 (或空气 )中光线的入射角， r 为介质中光线的折射角， n 为该介质的折射率． (1) 其物理意义为反射光线在两介质界面上发生偏折程度的物理量 (n 越大、折射线偏离原来方向 越厉害 )． (2) 两种介质比较： n 大，光密介质； n 小，光疏介质． (3) 折射率 (n) 和光的频率 (f) 有关 (在介质中 f 大则 n 大 )． 注意，光线在界面上同时发生反射、折射时，反射光线能量随入射角增大而增大，折射光线能 量随入射角增大而减小． 3 ．全反射 (1) 条件： 1) 光从光密介质射向光疏介质； (2) 发生全反射时，光线遵守反射定律． 4 ．应用 (1) 平行玻璃板． 光线在两个界面上发生两次折射，出射光线发生了侧移，光束性质不变． (2) 棱镜． 作用： 1) 色散，即一束白光通过三棱镜后，形成彩色光带的现象 (色散后，红光偏折小、紫光偏折大 ) ． 2) 偏折：光线通过三棱镜后发生偏折． (3) 全反射棱镜：用临界角小于 45 °的介质制成直角三棱镜，可使光线发生全反射，可以控制光 路． ( 四)透镜成像 透镜是利用光的折射现象控制光路和成像的光学器件，透镜有凸透镜、凹透镜两种．凸透镜对 光线起会聚作用，凹透镜使光线发散，且透镜光路可逆． 1 ．透镜成像作图 三条典型光线是透镜成像作图的基础： (1) 凸透镜成像光路图 (图 6-5) ； (2) 凹透镜成像光路图 (图 6-6) ． 注意 1) 入射、反射、折射光线用带箭头实线表示，反向延长线用虚线． 2) 实像用实线，虚像用虚线，箭头表示像的倒正． (3) 成像规律和特点如下： (4) 成像作图类型． 1) 已知物、透镜，确定像； 2) 已知像、透镜，确定物； 3) 已知物、像，确定透镜． (5) 透镜的遮挡与拆合． 1) 遮挡：凸透镜部分被遮挡，仍然成完整像，但像变暗； 2) 拆开：凸透镜切成两部分，相当于两个透镜分别成像． 2 ．透镜成像公式． (1) 公式 (2) 符号： 注意，当凸透镜成实像时： 2)v ≥2f ，物距和像距之和随