在同一均匀介质中 沿直线传播 （影的形成、小孔成像等）
光的反射定律
光的反射 分类（镜面反射、漫反射）
平面镜成像特点（等大、对称）
光的折射定律（
insinsin）
光从一种介质 光的折射 棱镜（出射光线向底面偏折）
进入另一种介质 色散（白光色散后七种单色光）
定义及条件（由光密介质进入光疏介质、
全反射 临界角（C＝arcsin
1）
全反射棱镜（光线可以改变900、1800）
、光的直线传播
(如电能、化学能、
)转化为光能的过程。
c=3×108m／s，光在介质中的速度小于光在真
一、知识网络 二、画龙点睛 概念
⑸影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。影可分为本影
在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。如
则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面
影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。
A所示，在光屏AB上，BC部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB、CD区域部分光
如图B所示，地球表面上月球的本影区域可
在地球上月球的半影区域，可
如图C所示，如地球与月亮距
A区可看到日环食.
A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正
匀速直线运动 B.自由落体运动
变加速直线运动 D.匀减速直线运动
t后水平位移是vt，竖直位移是h=
1gt2，根据相似
t
glx2，因此影子在墙上的运动是匀速运动。
古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，
A城阳光与铅直方向成7.50角下射．而在 A城正南方,与A
L的B城 ，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太
R= .
B城阳光恰好沿铅直方向下射，所以，由题意可知过AB
7.50，即AB圆弧所对应的圆心角就是7.50。如图所示，A、B
L可看做是弧长，地球的周长为2πR，由
L2=003605.7,得R=24L/π。
、光的反射
⑴反射定律
层法线两侧反射光线和入射光线分法线在同一平面内反射光线与入射光线和)))cba
⑵镜面反射和漫反射都遵守反射定律
⑶反射定律的应用
①平面镜对光线的作用
①不改变入射光的性质
（图二）
a：平面镜转过角，其反射光线转过2角（见图三）
b：互相垂直的两平面镜，可使光线平行反向射光（见图四）
：光线
射到相互平行的两平面镜上，出射光线与入射光线平行（见图五）
① 像的形成:如图所示,光源 “S”发出的光线,经平面镜反射后, 反射光线的反向沿
S ”, 即反射光线好像都从点“S ”。（见图六）
② 平面镜成像作用
a . 已知点源S,作图确定像S的位置（见图七）
方法: 根据反射定律作出两条入射光线的反射光线,反射光线的反向沿长线的交点即
S’
b . 已知光源S’位置,作图确定能经平面镜观察到（见图八）
S的像S,眼睛所在的范围
方法: ① 根据成像规律找到S’
② 光线好象从S’射出
c． 已知眼睛上的位置,作图确定眼睛经平面镜所能观察到的范围.
方法一: 根据反射定律作用（见图九）
: 光线“好象”直接入射眼睛的像E(见图十)
反射面是球面一部分的镜叫做球面镜。用球面的内表面作反射面的叫凹镜。用球面外表
凹面镜：具有汇聚作用，使物体成倒立的实像和正立放大的虚像。
凸面镜：具有发散作用，使物体成正立缩小的虚像。可增大成像范围。
具体实例：耳鼻喉科大夫头戴的聚光灯装置是凹面镜，汽车司机旁视镜是凸面镜，其作
球面镜的焦点和焦距：作为常识一般的了解即可。
凹镜：平行光线射到凹镜面上，反射光线会聚于一点这一点叫凹镜的焦点，用F表示，
9所示。顶点P是镜面的中心点。O点为球心。连接球
O与顶点P的直线叫主光轴又称主轴。焦点到顶点的距离叫焦距。用f表示，
Rf，R
平行光线射到凸镜面上，反射光线的反向延长线会聚于一点，这一点叫凸镜的焦
Rf，主轴定义与凹镜相同，如图10
一个点光源S对平面镜成像．设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移，镜
OS方向之间的夹角为300，则光源的像S/将( )．
以速率0.5 v 沿S/S连线向S运动
．以速率v沿S/S连线向S运动
．以速率3v沿S/S连线向S运动
．以速率2v 沿S/S连线向S运动
S的像S/与S对称于平面镜,由几何关系可知,OS连线与镜面交点为O/,并有
/S=SS/=O/S/,构成正三角形.当镜面沿O/S平移到S点,同时像点S/由S/处沿S/S连线移
S处，故像点S/速率也为v，方向由S/指向S。
B。
S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。
S /，再根据光路可逆，设想S处有一个点光源，它能
AB完整像的范围。
AB的像A/B/，分别作出A点、B点发出的光经平面镜反射后能射
。就是能看到完整像的范围。
60°入射角射到平面镜上，当入射光线不变，而平面
10°时，反射光线与水平面夹角可能是( )
° B. 20° C.40° D.50°
30°，镜面
10°，依题意可顺时针转动，也可逆时针转动，前者法线顺时针转动10°，入射角减
10°，反射角减小
°
，反射光线与入射光线夹角减小20°，反射光线与水平面夹角变50°，后者，反射光
20°，与水平面夹角变为10°，故应选A、D。
例题：关于实像和虚像比较，下列说法正确的是( )
虚像能用眼睛直接看到，但不能呈现在光屏上。
实像呈现在光屏上，但不能用眼睛直接观察到。
实像是实际光线集合而成，能用照像机拍摄。
虚像总是正立的，而实像总是倒立的。
解析：物体发出的光线进入人的眼睛，在视网膜上形成清晰的像，人就能观察到这个物体。
A正确。实像可在光屏上呈现，人眼睛视网膜也是光屏，也能直
B选项错误。C、D选项均正确，故，A、C、D选项正确。
本题正确选项的结论，应记住，可在一些问题处理过程中，用做判断依据。
、光的折射：
（一）、折射定律：
⑴折射现象：
光从一种介质，斜射入另一种介质的界面时，其中一部分光进另一种介质中传播，并且
这种现象叫折射观察（光由一种介质，垂直界面方向入射另一种介质时传
。
⑵折射定律：
内容①折射光线跟入射光线和法线在同一平面上。②折射光线跟入射光线分居法线两侧。
常数sin
ir
⑶折射率（n）：
①定义：光从真空射入某介质时，入射角正弦和折射角正弦的比，称为该介质的折射率。
n表示。
即ni
sinsin
②折射率反映了介质对光的折射能力。如图光从真空以相同的
i，入射不同介质时，n越大，根据折射定律，折射角r越小，
越大。
③折射率和光在该介质中传播速度有关。
a．折射率等于光在真空中速度c，与光在介质中速度v之比。
即nc
b．由于cv。所以n1
④光疏介质和光密介质：
光疏介质：折射率小的介质叫光疏介质。在光疏介质中，光速较大。
光密介质：折射率大的介质叫光密介质在光密介质中，光速较小。
4、反射和折射现象中，光路可逆。
直角三棱镜的顶角α=15°, 棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图所示垂直于
n=1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A、B、C、D各点
75°、60°、45°、30°，因此在A、B、C均发生全反射，到D点入射角才第一
为了观察门外情况,有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌
,圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱底面中心看出去，可
已知该玻璃的
n，圆柱深为l，底面半径为r．则视场角是( )
、arcsin
2
rnl B、arcsin22lrnr
2
rrarcsin22lrnl
i=nsinr=n
2
rr。
i=arcsin
2
rnr
B。
3，则( )
．这束光在水中传播时的波长为真空中的
3
．这束光在水中传播时的频率为真空中的
3
．对于这束光，水的折射率为
3
．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中
由题意可知，
当光从一种介质进入另一种介质时，光的频率是不变的。所以当光从
4倍，
=
40
vc，λ水=43λ。当光从水中进入空气中，即从光密介质进入光疏介质，如入射
即正确答案为A。
θ，则( )．
A．该介质对此单色光的折射率等于
1
B．此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ倍(c是真空中的光速)
C．此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍
D．此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的
1倍
sinθ=
1，得n=sin1，故A对．光在介质中的传播速
v=
c=c·sinθ，故B对．此单色光在介质中的波长λ=fv,又因为c=λ0f,得f =
c,
λ=
sinccfv λ0·sinθ.λ0为该光在真空中的波长，所以C正确．因为光从一
D错。
⑴全反射现象：
①光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，
②增大入射角时，不但折射角和反射角增大，光的强度
即折射光越来越弱；反射光越来越强；全反射时，
⑵临界角（A）：
定义：当光从某种介质射向真空时，折射角度为90时的入射角叫做临界角。
用A表示。根据折射定律：sinA
1
⑶发生全反射的条件：
①光从光密介质入射光疏介质。
②入射角大于临界角。
。光纤有内、外两层材料，其中
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
L=5.0m的光导纤维用折射率为n=
的材料制成。一细束激
α= 45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。
⑴该激光在光导纤维中的速度v是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多
n=c/v可得v=2.1×108m/s
n=sinα/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°，
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
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
t=s/v=2.7×10-8s。
如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑
从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注
汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
180°，光线应该从斜边入射，在两个直角边上连续
C。
AB为一块透明的光学材料左侧的端面。建立直角坐标系如图，设该光学材
y轴正方向均匀减小。现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入
如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从
折射率必
须大于
B.折射率必须小于2
折射率可取大于1的任意值 D.无论折射率是多大都不可能
θ
和θ2都必
C，即θ
（三）棱镜：
⑴棱镜的色散：
①棱镜对一束单色兴的作用：
一束光从空气，射向棱镜的一侧面时，经过两次折射，
角，出射光偏向底边。
②棱镜对白光的色散作用：
a．现象：白光通过三棱镜后被分解成不同的色光。并按顺序排列为红、橙、黄、绿、
b．说明：①白光是复色光，由不同颜色
的单色光组成。
②各种色光的偏折角度不同，所
以介质对不同色光的折射率
不同。由于nc
所以各种色
光在同一介质中的传播速度不同。
如图对红光偏折角最小；对红光折射率最小；红光在玻璃中传播速度最大。
对紫光偏折角最大；对紫光折射率最大；紫光在玻璃中传播速度最小。
⑵全反射棱镜：
全反射棱镜，为横截面是等腰直角三角形的棱镜它可以将光全部反射，常用来控制光路。
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，经折射后交于光屏上
M，若用n
和n2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
n
>n2，a为红光，b为蓝光 D.n1>n2，a为蓝光，b为红光
b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。
a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖
a的折射率较小，那么下列说法中正确的有
进入玻璃砖后两束光仍然是平行的
从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行
从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了
从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同
射出时两束光之间的距离根据玻璃砖的厚度不同而不同，在厚度
。
如图所示，一束平行单色光a垂直射向横截面为等边三角形的棱镜的左侧面，棱镜
。试画出该入射光射向棱镜后所有可能的射出光线。
2得全反射临界角是45°。光线从左侧面射入后方向不发生改变，射到
60°，大于临界角，因此发生全反射。反射光线分别垂直
在底面和右侧面同时还有反射光线。由光路可逆知，它们最终又从左侧
（四）、透镜：
⑴透镜：是利用光的折射控制光路和成像的光学器材。
①透镜：是两个表面分别为球面（或一面为球面，另一面为平面）的透明体。
凸透镜：中间厚边缘薄的透镜。
凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。
②透镜的光心、主轴、焦点和焦距的概念（略）。
③本节研究的内容适用薄透镜、近轴光线。
⑵透镜对光线的作用
凸透镜：对
光线有会聚作用。
凹透镜：对光线有发散作用。
注意理解：
①透镜对光线的作用，是通过两次折射来实现的。
②从凸透镜射出的光线不一定是会聚光束。
从凹透镜射出的光线也不一定是发散光束。
⑶透镜成像规律：
①规律：
物的位置 像的位置 像的性质 像的下倒 像的大小
u
vf 实像点
f2
异侧2fvf 实像 倒立 缩小
f2
异侧vf2 实像 倒立 等大
fuf
异侧vf2 实像 倒立 放大
f
不 成 像
f
同侧vu 虚像 正立 放大
u0 同侧
uvf且
虚像 正立 缩小
②实像和虚像比较：
实像 虚像
由射出光学元件的光线实际会聚而
由射出光学元件的光线的反向沿长线会聚而成
可成在光屏上，也可用眼睛直接看 只能用眼睛直接看不能成在光屏上
⑷透镜成像公式：
①公式：111
vf
符号：物距u：取“+”。
像距v：实像取“+”；虚像取“－”。
焦距f：凸透镜取“+”；凹透镜取“－”。
②放大率（m）：
mL
vu像
⑸透镜成像光路作图。
①三条基本光线。
a． 平行主轴的光线，经透镜折射后，出射光线过焦点。
b．过焦点的光线，经透镜折射后平行主轴。
c．过光心的光线，经透镜后不改变方向。
②透镜成像作用：
成像是光源s发出的光线经透镜折射后会聚于一点（或反向沿长线会聚于一点）。
在所有光线中选择两条基本光线可以确定像的位置。