文档介绍：1、光的直线传播、本影和半影
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播
(2)在真空中,任何频率的光传播速度相同,×108m/s
(3)影:光线被挡住所形成的暗区。
影可分为本影和半影,在本影区域完全看不到光源的照射,在半影区域内只能看到部分光源发出的光。如果是点光源,只形成本影,如果不是点光源,一般会形成本影和半影。
2、光的反射定律
反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。在反射现象中,光路是可逆的。
3、平面镜:是利用反射定律来控制光路和成像的光学器件
(1)平面镜的作用:只改变光的传播方向,不改变光束的聚散性质。
(2)平面镜成像的特点:成等大、正立的虚像,物和像关于镜面对称。
(3)平面镜成像作图法
方法一:根据光的反射定律作成像光路图;先作出物点射到平面镜上的任意两条光线,然后根据反射定律作出其反射光线,最后将反射光线反向延长交于平面镜后的一点,该点即为物点的像点。
方法二:根据平面镜成像特点作图;先根据成像的对称性作出物点的像点,然后作出物点射到平面镜上的任意两条光线,最后将像点与两入射光线在平面镜上的入射点分别用直线连接,并在镜前延长这两直线即为两条反射光线。
利用方法二作图比方法一有明显的优点:作图准确,迅速方便。不管利用哪种方法作图都应注意:A、实际光线用实线画出并带箭头,实际光线的反向延长线用虚线表示;B、至少要画两条光线,因为至少要有两条光线,才能找出像的位置。
(4)确定平面镜成像的观察范围的方法
要看到物体在平面镜中的像,需借助边界光线,边界光线的公共部分即为完整的观察范围。
注意:所谓虚像是反射光线反向延长线的交点,不是实际光线会聚而成的,故虚像不能用屏幕接收,也不能使胶片感光,但可以用眼睛观察,也可以用照相机拍照。
4、光的折射
(1)光的折射是光线由一种介质进入另一种介质时在界面上发生的光线偏折现象,光在折射时遵循折射定律。
(2)光的折射定律
折射光线跟入射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即:
n = sini / sinr
在折射现象中,光路是可逆的。
(3)折射率:光从真空射入某种介质,入射角的正弦与折射角的正弦之比为定值叫做这种介质的折射率。某种介质的折射率等于光在真空中的速度C与光在这种介质中的速度V之比,即:
n = sini / sinr = c / v
注意:A、由于C总大于V,所以任何介质的折射率n总大于1,空气的折射率近似等于1。
B、光线由真空(或空气)射入某种介质时,总是向靠近法线的方向偏折,折射角小于入射角;光线由某种介质射入真空(或空气)时,总是向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角。
C、光从一种介质进入另一种介质时,频率是不变的,但由于光速改变,波长也随之发生改变。
5、全反射和临界角
(1)全反射:光从光密介质射入光疏介质时,当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射现象。
(2)临界角:折射角等于90O时的入射角。当光从折射率为n的介质进入真空(或空气)时的临界角C可通过sinC = 1 / n求出。