《第三章几何光学》教案.pdf

第3章几何光学的基本原理

§3.1几何光学基本实验定律

一、教学目的

1、回顾几何光学三个实验定律。

2、熟练利用三定律解决光的直线传播、反射、折射问题。

二、学时分配：0.5学时

三、教学重点：几何光学三个实验定律

四、教学难点：无

五、教学方法与手段：讲授，多媒体演示相结合。

六、教学思路

1、课程引入幻灯演示：

“隔墙有耳”这个成语告诉我们，不要随便说别人的坏话，隔墙有耳

小心被墙那边的人偷偷听去。为什么屋里说话，屋外的人可以听声音（0.017--17米）

到呢？原因是因为声波的波长长（波长波速/频率波速一般是容易发生衍射

340米/秒；人耳听到的声音的频率是20HZ--20KHZ所以得出人耳衍射条件：波长和障

听到的声音的波长：0.017--17米），很容易绕过障碍物继续向前碍物差不多或比波

传播，也就是说容易发生衍射。发生衍射是有条件的？波长和障长小。

碍物差不多或比波长小。相应的，对光波而言，可见光的波长是光（可见光380～

380～760nm，这个量级和门缝相比太小了，所以不会发生衍射，760nm）不易发生衍

只能沿着直线传播了，所以说，在大部分情况下，我们都会觉得射，常表现为沿直线

光是沿直线传播的，只有在遇到埃量级的障碍物时，才会像声音传播。

那样发生衍射。那么，从今天开始，我们重点来研究这大部分情

况，光沿直线传播的情况。以光的直线传播为基础，用几何方法第3章几何光学的

来近似描述光的传播行为的学科，叫几何光学。基本原理

2、几何光学基本实验定律

几何光学是在以下三个实验定律为基础建立起来的。

（1）光的直线传播定律；

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§3.1几何光学基本实验定律光密光密介质，折射

（2）光的反射定律和折射定律；角大于入射角。

（3）光的独立传播定律和光路可逆原理。

以下我们来分别给大家介绍这三条实验定律：（1）光的直线传播

（1）光的直线传播定律：光在均匀介质中沿直线传播定律；

应当注意，光只有在均匀介质中沿直线传播，如果是非均（2）光的反射定律

匀介质中光线将因折射而发生弯曲。例如海市蜃楼的形成。和折射定律；

从哪些实验现象上可以看出光沿直线传播？影子的形成、（3）光的独立传播

小孔成像。定律和光路可逆原

（2）光的反射定律和折射定律理。

设介质1、2都是透明、均匀和各向同性的，且它们的分界（1）光的直线传播

面是平面。当一束光线由介质1射到分界面上时，在一般情形下定律：光在均匀介质

它将分解为两束光线：反射线和折射线。入射线与分界面的法线中沿直线传播

构成的