几何光学复习教案

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1、几何光学光的反射与折射一.光的反射1.反射现象:2.反射定律:Z/ZZZZZZZZZ例1如图所示，画出人眼在S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。二、光的折射1折射现象2折射定律3.折射率n：同一介质对不同频率的光具有不同的折射率，折射率随光的频率的增大而增大。例2.—半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为巧的透明材料制成。现有一束位于过球心0的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为V3/?/2o求出射角8。1三、测定玻璃的折射率1.实验

2、目的：2.实验原理3.实验器材例3.如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束0垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（）A.1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B.4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C.7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D.只能是4、6中的某一条白纸，图钉，大头针，直尺，铅笔，量角器，平木板，长方形玻璃砖。4.实验步骤及调整安装5.数据处理及误差分析例4.某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆

3、柱同半径的圆，圆心为0,将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头针P】和P2,在另一侧再先后插两枚大头针D和P；，使从另一侧隔着玻璃观察吋，大头针P・?、P：＜和P?、Pl的像恰好在一图3-80条直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到如图3-91所示，在图中画出:①沿Pl、P2连线方向的入射线通过圆形玻璃后的传播方向;②光线在玻璃内的传播方向；③在光线的入射点作法线，标出入射角a和折射角P；图3-91④写出计算玻璃折射率的公式（不必计算）O例5.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验屮:（

4、1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa'和bb'后，不口觉地碰了玻璃砖使它向aa'方向平移了少许，如图3-84所示。则他测出的折射率值将（选填“偏大”、“偏小”（2）乙同学在画界血时，不自觉地将两界面em'、bb'间距画得比玻璃砖宽度大些，如图3-85所示，则他测得折射率（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。图3-84图3-85或“不变”）;例4•某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤止确无误。但他处理实验记录吋发现玻璃砖的两个光学血aa'与bb'不平行，如图3-83所示。则:A.PP与P.H两条直

5、线平行B.PR与PH两条直线不平行C.他测岀的折射率偏大D.他测出的折射率不受影响四.全反射1.全反射：2.产生条件：3.临界角：4.全反射现象的应用：①光导纤维②全反射棱镜例5.一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ZABC=45°:ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则A.从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光A.屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度B

6、.屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度C.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动吋，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大例5.如图，一透明半圆柱体折射率为/?=2,半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表而垂直射入，从部分柱而有光线射出。求该部分柱面的面积S。考点3。光的色散直角棱镜）：当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射岀。当光线1.三棱镜一横截面为三角形的三棱柱透明体称三棱镜。2.三棱镜対光线的作用：①光密三棱镜：当光线从一侧面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向底面偏折。②光疏三棱镜：当光线从一侧

7、面射入，从另一侧面射出时，光线两次均向顶角偏折。③全反射棱镜（等腰垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出。3.三棱镜成像：当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入，从另一侧面射出时，逆着出射光线可以看到物体的虚像。4.光的色散白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束。由七色光组成的光带叫做光谱。这种现象叫做光的色散。色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。注：（1）光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；（2）同一介质中，频率越大的

8、光折射率越大；（3）n=c/w正确应用以上几点就能准确地判断有关色光在介质中的传播速度、波氏、折射光线的偏折程度等问题。光的干涉、衍射、和偏振真题品析知识：干涉条纹间距规律心=£说例1.（09年上海物理）10.如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长小）。解析：依据双缝干涉条纹间距规