关于光学的几个综合性问题

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1、关于光学的几个综合性问题华庆付　　在日常生活中光的反射现象和折射现象到处可见。我们要从以下几点入手，对这两个规律有一个准确的认识。　　1.“四线共面、法线居中”。　　四线就是入射光线、反射光线、折射光线和法线，它们处于同一个平面，而法线居于中间。其中折射光线、入射光线不在同一种介质中，而反射光线和入射光线处于同一介质中。　　2.“三个角之间的关系”。　　这里的三个角是指反射角、入射角和折射角。对于折射现象，有两种情况：当光从空气等光疏介质斜射入水等其他透明光密介质中时，折射角小于入射角，反射角等于入射角；当光从水等

2、其它透明光密介质斜射入空气等光疏介质中时，折射角大于入射角，反射角等于入射角。　　这里的三个角的关系还可以这样进行记忆：当光从空气等光疏介质斜射入水等其他透明光密介质中时，速度由大变小，光线与法线的夹角也由大变小，即折射角小于入射角，反射角等于入射角；当光从水等其他透明光密介质斜射入空气等光疏介质中时，速度由小变大，光线与法线的夹角也由小变大，即折射角大于入射角，反射角等于入射角。　　3.“特殊折射情况”。　　光垂直射向界面时，四线合一，折射光线不改变方向，而反射光线沿着原路返回，此时的反射角、折射角和入射角大小相

3、等，都是0°。　　1.实像：　　由实际的光线会聚而成的、能用光屏承接的像。凡是实像都是倒立的。小孔成像是由于光的直线传播而形成的倒立的实像。小孔所成的像的大小与光屏和小孔之间的距离有关，因此所成的像可能缩小，可能等大，还可能放大；照相机是利用物距大于二倍焦距时光通过凸透镜折射而形成的倒立缩小的实像；幻灯机、投影仪以及显微镜的物镜都是利用物距在一倍焦距和两倍焦距之间时，光通过凸透镜的折射而形成的倒立放大的实像。　　2.虚像：　　由反射光线或者折射光线的反向延长线相交而成的、不能由光屏承接的像。凡是虚像都是正立的。平面

4、镜成像是由于光的反射现象而形成的正立的等大的虚像；我们平时看到水底总是显得很浅，这就是因为水底反射出的光线经过水面折射后反向延长而形成的正立的虚像；放大镜以及显微镜的目镜是由于物距在一倍焦距以内光通过凸透镜折射而形成的正立放大的虚像。　　1.平面镜：对光线起着反射作用，能够改变光线的传播方向，但是对于光线既不能够起会聚作用，也不能够起发散作用。　　2.凸面镜：凸面镜能够反射光线，并且将光线发散，主要应用于汽车的观后镜，因为它可以扩大视野。　　3.凹面镜：凹面镜能够反射光线，并且将光线会聚，主要用于太阳灶等用来会聚光

5、线的光学器材上。　　4.三棱镜：三棱镜能够通过折射而改变光的传播方向，而且三棱镜将光线折射后使得光线偏向于三棱镜的底边，它能够用于光的色散实验。　　5.凹透镜：凹透镜能够折射光线，并且将光线发散，主要用于近视眼的矫正。　　6.凸透镜：凸透镜能够折射光线，并且将光线会聚，主要用于照相机、幻灯机、放大镜等光学仪器和设备上。　　方法一：　　将凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到纸上找到一个最亮最小的光斑，测量光斑和凸透镜中心的距离，就是凸透镜的焦距。　　方法二：　　在光具座上从左至右依次放置蜡烛、凸透

6、镜和光屏，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏，使得它们的中心在同一高度；移动凸透镜和光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光班为止。测量光斑以凸透镜中心的距离，就是凸透镜的焦距。　　还可以这样操作：在光具座上从左至右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜和光屏，使得它们的中心在同一高度。移动凸透镜和光屏，直到光屏上出现一个与烛焰等大的像为止，测量像到凸透镜中心的距离，该距离的一半就是凸透镜的焦距。　　方法三：　　在光具座上，自左向右依次放置点光源S、凸透镜和平面镜，移动点光源，让点光源发出的光线经过凸透镜

7、的折射、平面镜的反射，再经过凸透镜的折射，直到会聚成的光点S‘与点光源S重合为止，如图1所示。用刻度尺测量点光源到凸透镜的距离，该距离就等于凸透镜的焦距。图１