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1、光的反射和折射小孔成像光的直线传播实例：光的反射规律：光的反射定律应用：平面镜及其成像特点光的折射规律：光的折射定律全反射应用：棱镜色散光谱影的形成：日食、月食光学实例：小孔成像、影的形成、日食和月食、光沿直线传播的条件：在同种均匀介质中，光沿直线传播。习题 （1）规律：反射定律：反射定律：2、光的反射注意：法线垂直界面；注意：法线垂直界面；法线是入射光线、反射光线的角平分线；法线是入射光线、反射光线的角平分线；光路的可逆性；光路的可逆性；沿法线入射，光线原路返回。沿法线入射，光线原路返回。平面镜成像特点？平面镜成像特点？（3）应用：平面镜成像及其特点做平面镜成像光路图的技巧：做平面镜成像光路
2、图的技巧：（2）分类：镜面反射和漫反射(课件)练练习习3、光的折射(课件) （1）规律：折射定律：折射定律：（2）折射率折射率：表示光从一种介质进入到另一种表示光从一种介质进入到另一种介质偏折性能的物理量。介质偏折性能的物理量。折射光路也是可逆的折射光路也是可逆的sinsinvcrin练练习习 （3）全反射：全反射：(课件) （a）条件：光从光密媒质进入光疏媒质条件：光从光密媒质进入光疏媒质 入射角大于临界角入射角大于临界角C； （b）发生全反射时，光线遵守反射定律发生全反射时，光线遵守反射定律 全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有
3、内、外两层材料，其中内层是光密光纤）。光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。端面射出。(练习练习)a、一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向
4、底边偏折。棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。（若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。）（若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。）b、作图时尽量利用对称性（把棱镜中的光线画成与底边平作图时尽量利用对称性（把棱镜中的光线画成与底边平行）。行）。c、由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。）射后发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。） （4）棱镜：棱镜：练习练习结束退出物小孔像小孔成像原理图月习题1关于日食和月食，下列说法中正确的是关于日食和月食，下列说法中正确的是(A)在
5、月球的本影区里可看到日全食在月球的本影区里可看到日全食 (B)在月球的半影区里可看到日偏食在月球的半影区里可看到日偏食(C)在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食 (D)在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食习题tvx0221gty hdyx002212vgdttvdgtxydhS习题3、卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理，图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上（圆弧的圆心
6、即在M处）。已知尺距M为2m，若反射光斑在尺S上移动2cm，则平面镜M转过的角度是_rad。镜面反射的特点：镜面反射的特点：镜面反射不改变光束性质；镜面反射不改变光束性质；入射光线不变，平面镜转过入射光线不变，平面镜转过角，反射角，反射 光线转过光线转过2角。角。习题4、如图所示，任意一条光线射向夹角为的两平面镜的相对镜面上，相继经两镜面反射后，最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为( )(A) (B)2 (C)3 (D)4习题5、如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB完整像的范围。解：先根据对称性作出AB的像AB，分别作出A点、B点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的
7、公共区域（交集）。就是能看到完整像的范围。习题6、半径为、半径为R的透明介质半圆柱体，横截面如图所示，圆的透明介质半圆柱体，横截面如图所示，圆心为心为O，两条平行单色红光与底面垂直射向圆柱面，光两条平行单色红光与底面垂直射向圆柱面，光线线1的入射点的入射点A为圆柱面的顶点，光线为圆柱面的顶点，光线2的入射点为的入射点为B，AOB=60。已知介质对红光的折射率已知介质对红光的折射率n= 。求两求两条光线经圆柱体底面折射后的交点与圆心条光线经圆柱体底面折射后的交点与圆心O点的距离点的距离d。若入射的是单色蓝光，则距离若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果将比上面求得的结果大还是小？大还是小
8、？3ROA12B60习题7图中广口瓶内盛满水，沿瓶口边竖直插入瓶内图中广口瓶内盛满水，沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的的直尺上与水面相齐的C点读数为点读数为15.00cm，从图中从图中D处水面看到的，应与处水面看到的，应与21.00cm刻度线刻度线S的反射光所的反射光所成像相重叠的、水中直尺上的刻度是成像相重叠的、水中直尺上的刻度是_cm(已已知瓶口知瓶口 8.00cm，水中光速为水中光速为2.25108m/s)。 CD习题8为了从军事工事内部观察外界目标，在工事壁为了从军事工事内部观察外界目标，在工事壁上开一长方形孔，设工事壁厚上开一长方形孔，设工事壁厚d=34.64cm，孔的宽孔的
9、宽度度L=20cm，孔内嵌入折射率为孔内嵌入折射率为n= 的玻璃砖，如的玻璃砖，如图所示，试问：图所示，试问： (1) 嵌入玻璃后，工事内部人员观察到外界的视野嵌入玻璃后，工事内部人员观察到外界的视野有多大张角？有多大张角？(2) 要想使外界要想使外界180范围内的物体全能被观察到，范围内的物体全能被观察到，应嵌入折射率为多大的玻璃砖？应嵌入折射率为多大的玻璃砖？ 3习题9、如图所示，一条长度为、如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为的光导纤维用折射率为n= 的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以= 45的入射的入射角射入光导纤维内，经过
10、一系列全反射后从右端射出。求：角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：该激光在光导纤维中的速度该激光在光导纤维中的速度v是多大？该激光在光导纤维中是多大？该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？传输所经历的时间是多少？2解： 由n=c/v可得v=2.1108m/s 由n=sin/sinr可得光线从左端面射入后的折射角为30，射到侧面时的入射角为60，大于临界角45，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/ ，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.710-8s。 3习题10、光导纤
11、维是一种比头发还细的玻璃丝，这种玻璃丝分为、光导纤维是一种比头发还细的玻璃丝，这种玻璃丝分为内外两层（芯线和包层），芯线的折射率比包层的折射率内外两层（芯线和包层），芯线的折射率比包层的折射率_。海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发。海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的，原因是海面上的下层空气的折射率比上生全反射而产生的，原因是海面上的下层空气的折射率比上层层_；在沙漠中也会看到；在沙漠中也会看到“海市蜃楼海市蜃楼”现象，原因是接现象，原因是接近沙面的空气层比上层空气的折射率近沙面的空气层比上层空气的折射率_。“海市蜃楼海市蜃楼”现象现象习题11、如图所示，一细
12、束红光和一细束蓝、如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点交于光屏上的同一个点M，若用若用n1和和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ) A.n1n2，a为红光，为红光，b为蓝光为蓝光 B.n1n2，a为红光，为红光，b为蓝光为蓝光 D.n1n2，a为蓝光，为蓝光，b为红光为红光 全反射棱镜 横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱选择适当的入射点，
13、可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转镜的作用在射出后偏转90o（下图下图1）或）或180o （下图下图2）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生）。要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射全反射。习题12、如图所示，、如图所示，abc为一直角三棱镜的横截面，其顶角为一直角三棱镜的横截面，其顶角= 30，P是平行于是平行于ab的光屏。现有一束宽度为的光屏。现有一束宽度为d的单色平行的单色平行光垂直射向光垂直射向ab面，结果在屏面，结果在屏P上形成一宽度等于上形成一宽度等于 d的光带。的光带。（1）画出对应的光路图（不考虑光线的反射）画出对应的光路图（不考虑光线的反射）（2）求该棱镜的折射率）求该棱镜的折射率n32dPabc