2014中考物理总复习题集——光学(直反射)部分
一.光的实质和用途：
1.光的实质：光是一种电磁波.平常看到的光称为“可见光”,一般指能引起人视觉的电磁波,
它仅是电磁波家族中很小的一部分.除此之外,无线电波,红外线,紫外线,X射线和γ射线也是电磁波的一种.
2.光的用途：①传递信息.②提供能量.
练习①下列关于光的利用说法正确的是（）（多选）
A.用太阳能煮饭
B.消毒杀菌
C.看见物体
D.商场识别商品价格
E.探测海底鱼群
F.识别钱真假
②电视机遥控器前端有一发光二极管,按下不同的键时,它可以发出不同的( )实现对电视机的遥控.
A.红外线
B.紫外线
C.超声波Ｄ.次声波
二.光的直线传播：1.光源：指能自行发光的物体. 例如各种恒星、点燃的蜡烛、打开的电灯和荧光物体等. (注意：靠反射光而发光的物体不是光源.例如月亮、钻石等物体.) 2.光的直线传播条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的.(包括透明的固体、液体和气体) 3.光线：是一条表示光的传播路径和方向的带箭头的直线.4.利用光的直线传播可以解释：影子、日(月)食、小孔成像、瞄准、对齐等.
①影子：光在传播过程中遇到不透明的物体,在光不能到达的物体后面形成的暗的区域.
影子的长短由物体距离光源的远近有关：A若光源与物体在同一竖直面内,则物体离光源越近,影子越短;离光源越远,影子越长.B若光源与物体在同一水平面内,则物体离光源越远,影子越短;离光源越近,影子越长.
②日食和月食：A日食——是月球运行到地球和太阳之间,挡住部分太阳光而在地球上形成影子.日食分为日全食、日偏食和日环食三种. B月食——是地球运行到月球和太阳之间,挡住部分太阳反射到月球上的光形成的.月食只有月全食和月偏食二种,没有月环食.
③小孔成像：物体经过很小的孔所形成的像.A.成像的特点：小孔成的像是倒立的实像.
B.像的形状取决于物体的形状(即和物体的形状相同),和小孔的形状无关.
C.像的大小取决于光屏到小孔的距离. 光屏到小孔的距离越大,像越大; 光屏到小孔的距离越小,像越小.
5.光的传播条件和传播快慢：①光的传播条件：光可以在包括真空中的一切透明的物体中传播.
②光速：光每秒传播的距离. 光在不同的介质中传播速度不同.
③光的传播快慢：A光在真空中传播最快,c＝3×108m/s. 真空中的光速是物体运动速度的极限.
B光的传播速度关系：V水中＝3c/4 V玻璃＝2c/3 V气体＞V液体＞V固体
④光年——天文学上常用光年来表示天体间的距离. 即光在1年里传播的距离. 1ly＝9.46×1012km
练习①以下物体中,全是光源的是（） A.太阳、月亮、镜子、宝石
B.月亮、地球、点燃的蜡烛、电灯
C.太阳、点燃的蜡烛、萤火虫
D.宝石、电灯、萤火虫、太阳
②在下列的一些生活场景中,利用了光在同种均匀介质中沿直线传播特点的是（）
A.在树阴下“躲太阳” Ｂ.用放大镜观察细小物体C.对着平面镜梳妆 D.站在岸边观赏水中的游鱼
③太阳光垂直照射在有一个三角形小孔的塑料棚上,在地面形成的光斑的形状是（）
A.三角形
B.圆形
C.正方形
D.长方形
④一般情况下光传播时的路径是看不到的.你在实验中显示光路的方法是(答出一种即可).⑤有关小孔成像的下列说法中正确的是（）A.将照相机底片放在光屏处可以拍摄到像
B.像的清晰程度跟小孔的大小无关
C. 小孔所成的像可以是彩色的
D.成像用的小孔必须是圆形的
三.光的反射定律及其应用：1.光的反射：光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象.
2.探究“光的反射定律”的结论：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内.(三线同面)②反射光线和入射光线分别位于法线两侧.(两线异侧)③反射角等于入射角.(数据分析) ④反射角随入射角的增大而增大.(数据分析)⑤光在反射时光路是可逆的.
3.光的反射分为两种：镜面反射和漫反射.①镜面反射：反射面是平滑表面,能将平行的入射光线沿同一方向反射出去.(光强度大,表现为刺眼)②漫反射：反射面是粗糙不平的表面,将平行的入射光向各个方向反射出去. (光强度小)
4.我们能从各个方向看到物体的原因：①物体本身就是光源.②物体表面发生漫反射.
5.光的反射的应用：观察倒影、卫星遥感、光纤通讯、汽车观后镜、红宝石激光器等.
光纤的传光原理：光在包有塑料表皮的玻璃纤维中经过多次反射将信息进行传播.
6.光的反射原理在实际生活中的应用：类似于物体从一种物质进入另一种物质,在两种物质的分界面上改变
运动方向而返回第一种物质中的现象. 例如打桌球、接力跑等.
练习①下列现象中属于光的反射的是（） A.潜水艇内的人员用潜望镜观察水面上的情况
B.太阳光通过棱镜后被分解成各种色光
C.在地球上看到日食和月食
D.透过放大镜观察物体的细微之处
②如图1所示,一束光线射向平面镜.那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为（）
A.40°40°
B.40°50°
C.50°40°
D.50°50°
③在探究平面镜成像规律时,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上.坐在A点的甲同学通过平面镜看到了坐在B点的乙同学的像.如图2所示,在这一现象中,光线的反射角是（）A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4 ④如图3所示,两平面镜M1、M2成一定角度放置.若平行于M2镜面的入射光线经过两次反射后与M1镜面平行射出,则这两平面镜间的夹角为（） A.90° B.60° C.45° D.30°
⑤如图4所示的四种情景中,不是应用光的反射的是（）多选
⑥光污染已成为21世纪人们关注的问题.据测定,室内洁白平滑的墙壁能将照射到墙壁上的太阳光的80％反射.长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服.如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的.这是利用了光的（）
A.直线传播
B.折射
C.镜面反射
D.漫反射
⑦下列说法中正确的是（）（多选）A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.漫反射也遵守反射定律
C.反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°
D.太阳发出的光传到地球约需500s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km
⑧坐在教室内某个位置的同学因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,但能看清自己书本上的字,这是因为前者发生了光的.后者发生了光的.
⑨关于光纤通信,小明同学曾思考这样的问题:在漫长的线路上,光纤免不了要拐弯、缠绕,而光在同种均匀介质中是沿直线传播的,激光通信信号怎能从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中,终于明白了激光信号在光纤中（）A.就像水流沿弯曲水管流动那样
B.就像电流沿弯曲导线传播那样
C.不断地经光纤壁反射而向前传播
D.不断地在光纤中折射而向前传播
7.探究“平面镜成像特点”的实验：①器材：玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺和支架等
②过程：先将蜡烛竖直放在水平桌面上,再将点燃的蜡烛放在玻璃板的一端,透过玻璃板在另一端移动另一支未点燃的蜡烛,使其和点燃的蜡烛重合,并用刻度尺分别量出蜡烛到玻璃板的距离进行比较.
③实验所能探究到的结论：A所成的像不能呈现在光屏上,是虚像. B像与物到镜面的距离相等.C像与物的大小相等. D像与物关于平面镜对称.
④A用玻璃板代替平面镜是便于将未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,能准确找到像的位置(透光、成像).B实验中使用刻度尺是用于测量像到平面镜的距离(像距)和物体到平面镜的距离(物距).C使用完全相同的两只蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系.
⑤实验中若没有支架可用磁铁或橡皮泥来固定玻璃. ⑥用白纸接收像可验证成像是虚像.
⑦若使用的物体不是光源,则所成的像可能会因为亮度太小而不清晰.此时可以将一光源对着物体照射,以增强物体的亮度.⑧实验中若转动平面镜,则所成像的转动方向与平面镜的转动方向相同.
⑨若怎么调节都无法使未点燃的蜡烛与像重合,则可能是平面镜没有竖直放在水平面上造成的.
⑩实验时若观察到两个几乎重合的像,这是由于玻璃板有一定的厚度而由于前后两个镜面形成的两个虚像造成的.
8.平面镜成像作图方法：①利用平面镜成像特点作图——即物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,像和物体等大.另处注意平面镜是物和像连线的中垂线.
②利用光的反射原理作图——即作出两条入射光线的反射光线,然后将它们反向延长,相交于一点,就是所成的像点.若不能直接作反射光线,则可在入射光线上任找一点,然后作出它到反射面的距离,同时找出反射光线上到平面镜距离与入射点到平面镜等距离的点,这就可以作出反射光线.
9.实像与虚像的两个定义： ①实像：A 能够呈现在光屏上的像. B 由实际光线形成的像.
②虚像：A 不能呈现在光屏上,只能用肉眼观察的像. B 由实际光线的反向延长线相交形成的像.
练习①某同学从远走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是（ ）
A.像大小不变,像和人之间的距离变小
B.像变大,像和人之间的距离变大
C.像变大,像和人之间的距离变小
D.像大小不变,像和人之间的距离不变
②两个同学捉迷藏.甲同学躲在暗的书橱后面,通过大穿衣镜能看到乙同学,则乙同学（ ）
A.能看到甲同学全身
B.至少看到甲的眼睛
C.不能看到甲同学
D.以上说法都不对
③下图5方框中的四个图像,其中一个是福娃在竖直放置的平面镜中的像.你认为应当是（ ）
④测量视力时利用平面镜成像特点可以节省空间.如图6所示,让被测者面对镜子背对视力表,此人看到视力
表离他的距离是（ ） A.3m B.4m C.5m D.6m
⑤如图7所示,猴子看见月亮在井中,就要去捞,结果什么也没捞到.关于水中月亮离水面的远近下列说法正确
的是（ ） A.月亮就在水的表面上到 B.井有多深,月亮就有多深
C.和天上月亮到水面的距离相等
D.和猴子的眼睛到水面的距离相等
10.球面镜的种类及其应用：①分类：凹面镜和凸面镜 A 凹面镜——利用球面内表面作为反射面的镜子. B 凸面镜——利用球面外表面作为反射面的镜子. ②对光线的作用——A 凹面镜对光线起会聚作用.B 凸面
镜对光线起发散作用.③面镜成像的特点——A 凹面镜成倒立的像.B 凸面镜成正立的缩小的像.
④面镜的用途——A 凹面镜一般用来聚光. 例如太阳灶、手电筒和车灯的灯罩等
B 凸面镜一般用于扩大视野的范围. 例如汽车的后视镜、盘山公路的转角镜等
练习①下列说法中正确的是（ ） A.平静的水面映出的周围景物是倒立的,这一现象不属于平面镜成像
B.医生检查患者耳道时戴一个凹面镜,是为了使观察的范围较大些
C.探照灯里,要将光源放在凹面镜的焦点处
D.在太阳灶中,要将被加热的物体放在凸面镜的焦点处
②图8为采集奥运圣火的画面.圣火采集器是一个凹面镜,太阳光经凹面镜 后会聚,使置于凹面镜 上的火炬点燃. ③除了平面镜外生活中也常用到凹面镜,下图9是一束平行光射到凹面镜上的传播情况.?
由图中光路可知,凹面镜对光线起到 作用.?现在有一点光源,若要利用凹面镜获得平行光,应
把点光源放在 ,依据的原理是 .?请你根据凹面镜对光的作用另举一个
应用凹面镜的实例： .
④小马发现金属图钉的光亮表面可以看成是一种称作凸面镜的光学镜子.于是他对凸面镜探究如下：
?他用多支激光手电筒正对着一只凸面镜照射时,情况如图9所示.可见凸面镜对光线有 (填“会聚”或
“发散”)作用.?小马设计如下方案研究凸面镜成的像：①器材：透明弧形(球冠形)玻璃、光屏、长短不同的
多支蜡烛②步骤：在光具座上,在透明弧形玻璃前某位置放一支点燃的蜡烛,先用光屏进行像的承接,然后再
选择另一支与这个像长短 的蜡烛,放在玻璃后面,与像的位置 .改变蜡烛的位置做多次实
验.③实验记录如上表：?小马得出结论：凸面镜只能成 、 的 像.
11.几种特殊光的反射现象与平面镜的应用：①若两平镜平行放置,则成像无数个.
②若两平面镜互相垂直放置,则反射光线与入射光线平行且反向射出.(自行车尾灯)
③若平面镜与水平成45°角放置,则成像与物体相互垂直. (潜望镜——两块与观察方向成45°角的平面镜) ④若垂直于平面镜入射,则反射光线将与入射光线重合且反向射出.
12.几种特殊的角度变化：①当入射光线靠近(或远离)法线θ角时,入射角和反射角都减小(或增大)θ角,入射
光线和反射光线的夹角减小(或增大)2θ角. ②当平面镜顺(逆)时针转动θ角,入射角和反射角都增大(或减
小)θ角,入射光线和反射光线的夹角增大(或减小)2θ角. ③一束光线与水平面成θ角入射时,要使它沿水平方向射出去.则平面镜与水平面的夹角为：α＝θ/2 (水平向右射出). α＝90°－θ/2 (水平向左射出).
④一束光线与水平面成θ角入射时,要使它沿竖直方向射出去.
则平面镜与水平面的夹角为：β＝(θ＋90°)/2 (竖直向下射出).β＝(90°－θ)/2 (竖直向上射出).
⑤平面镜成像中的距离和速度的关系：S像＝S物＝S物像连线/2 V像＝V物＝V物像连线/2
练习①当一束光线与镜面成50°角照射到平面镜时,则反射光线与入射光线的夹角为.若将平面镜顺时针转过10°,则反射角为.若将平面镜逆时针转过20°,则入射光线与反射光线的夹角为 .若将入射光线远离法线15°,则反射角为 .若入射光线与平面镜垂直入射,则反射角为.
②一束光线与水平成70°入射,若要使它的反射光线沿竖直向下的方向射入井中,则平面镜与水平的夹角为.若要反射光线水平射出,则平面镜与水平夹角为.
③人站在平面镜前5 m处,他在镜中的像距平面镜为m.若人以0.5 m/s速度垂直向平面镜靠近,则像
相对于人的速度大小为m/s.经过3s后,他在镜中的像与他本人的距离为m.
光学(反射)部分中考题型实例训练：
1.日食和月食现象的形成主要是由于（）A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.都不是
2.下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是（）
A.金光闪闪
B.红光满面
C.火光冲天
D.波光粼粼
3.下列叙述中的“影”,属于光的反射的是（）A.立竿见“影” B.毕业合“影” C.湖光倒“影” D.形“影”不离
4.目前光污染越来越严重,白亮污染是普遍的一类光污染.建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料都能造成白亮污染,形成白亮污染的主要原因是由于（）
A.光的反射
B.光的色散
C.光有能量
D.光沿着直线传播
5.宋代文学家范仲淹在脍炙人口的名篇《岳阳楼记》中写道：“皓月千里,浮光跃金,静影沉璧”.文中（）
A.“皓月”是人造光源
B.“皓月”是自然光源
C.“静影沉璧”是光的反射
D.“静影沉璧”是光的直线传播
6.下列现象中是由于光沿直线传播形成的是（）
A.月光下的树影
B.你看到别人的背影
C.平静水面中的倒影
D.礼堂里放电影
7.在我们美丽的校园里,五星红旗迎风招展,旗杆旁边地面上有一个人工水池,旗杆倒映在清澈的水中,在艳阳高照的日子里,旗杆在地面上的影子和在水中的倒影的长度变化情况是（）
A.从早到晚,旗杆在地面上的影子先由短变长再由长变短
B.从早到晚,地面上的影子长度不变
C.从早到晚,水中的倒影的长度先由短变长,再由长变短
D.从早到晚,水中的倒影长度不变
8.有时光也会损害人的视觉和身心健康,成为光污染.下列现象中会造成光污染的是（）
A.汽车车窗玻璃上贴防晒膜
B.城市建筑大面积安装玻璃幕墙
C.晚上学习时用护眼台灯
D.用塑料薄膜建造温室大棚
9.“影”是我们日常生活中常见的光现象.如夏天乘凉的“树影”,民间皮影戏的“皮影”,岸边景色在水中形成的“倒影”,春游时的“摄影”等.下列说法中正确的是（）A.摄影用的照相机是根据凹透镜成像的原理制成的
B.树影是由光的直线传播形成的
C.皮影利用了平面镜成像的原理
D.倒影是由光的折射形成的
10.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是（）A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走发亮处是水 B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光或背着月光走,都应是地上发亮处是水 D.迎着月光或背着月光走,都应是地上暗处是水
11.下列关于光现象的说法正确的是（）A.光发生漫反射时,仍遵守光的反射定律 B.光从空气射入水中传播速度不变 C.月食是因为光的反射而形成的 D.平面镜可以成实像
12.下列事例中能用光的直线传播解释的是（）A.在河岸边,看到河水“变浅了” B.阳光下,树在地面上会形成“影子” C.雨过天晴后,天空出现的彩虹 D.人站在湖边,能看到自己在水中的“倒影”
13.下列说法正确的是（）A.漫反射不遵循光的反射定律 B.白光是由各种色光混合而成的
C.电视遥控器发出的是紫外线
D.物体在平面镜中成的是虚像
14.下列对光现象的认识正确的是（）A.我们看到的实像有光线射入眼睛,虚像没有光线射入眼睛
B.入射光线与平面镜夹角为20°,则反射角为70°
C.用磨砂玻璃做教室的黑板面是为了克服光的漫反射
D.投影仪上的平面镜是为了使成在屏幕上的像更大
15.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是（）
A.立竿见影
B.一叶障目
C.鱼翔浅底
D.三点对一线
16.下列关于光现象的说法中正确的是（）A.日食和月食是由于光的反射引起的B.高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的 C.很厚的玻璃板看起来变薄了是由于光的折射引起的
D.红色的牡丹花看上去为红色是由于它吸收红光,反射其它色光引起的
17.下列说法中正确的是（）A.我们能看到平面镜中的像,是像发出的光线进入了我们的眼睛
B.遮光板在平面镜后方会遮住平面镜内的虚像
C.比平面镜大的物体不能在平面镜中成完整的像
D.站在平面镜前的人逐渐远离平面镜时,他的像大小不变
18.如图1所示的四种现象中,由于光的反射形成的是（）
19.“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳表面上移过的现象.它的产生和日食的道理相同,图2中发生“金星凌日”现象时金星的位置在（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
20.如图3所示为用玻璃罩罩着的古石碑,由于玻璃反光,石碑上的字很难看清.小科认为:①用玻璃罩能有效防止酸雨对石碑的侵蚀.②石碑上的字发生了镜面反射.③罩外的树木通过玻璃表面反射成了虚像.④若罩外的光线再强一点,石碑上的字看起来一定会更清晰.⑤若罩内能给石碑一定的照明,石碑上的字看起来会更清晰.其中合理的是（）A.①③⑤ B.②④⑤ C.①②③④ D.①③④⑤
图1 图2 图3
21.图4是为2008北京奥运会而建造的国家游泳中心“水立方”,其透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色的亮点,
它们被称为“镀点”.北京奥运会举办时正值盛夏,“镀点”能改变光线的方向,将光线挡在场馆外.“镀点”对外界阳光的主要作用是（）A.反射太阳光,遵循光的反射定律 B.反射太阳光,不遵循光的反射定律
C.折射太阳光,遵循光的折射定律
D.折射太阳光,不遵循光的折射定律
22.如图5所示是从月球上拍摄的“日食”照片.下列对发生此现象的判断.正确的是（）
A.此时月球正处在太阳和地球之间
B.这张照片可能是在农历2008年正月初一拍摄的
C.同时在地球上的某一地区可能出现“日食”现象
D.同时在地球上的某一地区可能出现“月食”现象
23.“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进井水中了.大叫起来:“不得了啦,不得了啦!月亮掉到井里去了!” .如图6所示.关于井中月亮,以下说法中正确的是（）
A.井中的月亮比天上的月亮小
B.井中出现月亮属于光的反射现象
C.井中出现月亮属于光的折射现象
D.井中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
24.如图7所示,相邻两室,一明一暗.在两室之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC.甲,乙两人分别站在A,B两点,面向平面镜张望.则（）A.甲可看到乙,乙看不到甲
B.甲,乙相互都可以看到
C.甲看不到乙,乙看不到甲
D.甲看不到乙,乙可看到甲
图4 图5 图6 图7
25.如图10所示现象中不是由于光的反射而形成的是（）多选
262009年7月22日(农历六月初一)发生了日全食.那天的月相接近下图11中的（）
图10
27..电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线.用它来传递信息,实现对电视机的遥控.不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机.这是利用（）
A.光的直线传播
B.光的折射
C.光的反射
D.光的可逆性
28.关于光纤通信,下列说法正确的是（）A.光在光导纤维中经多次反射从一端传到另一端B.光在光导纤维中始终沿直线传播 C.光导纤维是一种很细很细的金属丝D.光信号在光导纤维中以声音的速度传播29.在清澈的湖面上空,小燕子正在向下俯冲捕食.在小燕子向下俯冲的过程中,关于它在湖水中的像的虚实、它和像之间的距离,正确的说法是（）
A.实像,距离变大
B.实像,距离变小
C.虚像,距离变小
D.虚像,距离变大
30.下列属于光的直线传播现象的是（）A.猪八戒照镜子,表里如一 B.从鱼缸侧面看鱼,发现鱼会变大
C.放满水的泳池底部看起来很浅
D.坐井观天,所见甚小
31.小丽研究发现自行车尾灯设计得很巧妙.当后面汽车的灯光以任何方向射向尾灯时,它都能把光线“反向
射回”.如图12所示是四种尾灯的剖面图.其中用于反光的镜面具有不同的形状,能产生上述效果的是（）32.光学实验课时,小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,如图13.对此现象解释较合理的是（）
A.地面吸收了所有的光
B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射
D.墙壁对光发生镜面反射
33.如图14所示,一束光线射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光线经过的点是（）A.a B.b C.c D.d
34.一张在湖边拍摄的照片如图15所示.因为湖水平静,岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似.下列几种方法中,不能用来区别真实景物与它在湖中的倒影的方法是（）
A.倒影比真实景物略暗一些
B.倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置相反
C.倒影比真实景物的清晰度略差一些
D.倒影中人物的身高比真实人物略大一些
35.如图16所示,平面镜前一点光源S发出的光线中,通过P点的光线有（）
A.一条
B.两条
C.三条
D.无数条
图12
图12 图13 图14 图15 图16
36.如图17所示,有一只小猫在平面镜前欣赏自己的全身像.它看到的是图中的（）
37.小明在课外按如图18所示装置做小孔成像实验.如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是（） A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
38.如图19所示在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差.这主要利用了（）
A.光的直线传播
B.光的曲线传播
C.光的反射
D.光的折射
图17 图18 图19
39.学习和生活中常用到下列光学器具：①显微镜②穿衣镜③潜望镜④老花镜⑤汽车观后镜⑥近视镜.其中利用光的反射定律制成的是（）A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③④⑥
40.下列关于光现象的说法不正确的是（）多选 A.光发生漫反射时,仍遵守光的反射定律
B.光从空气射人水中,传播速度不变
C.月食是因为光的反射而形成的
D.平面镜可以成实像
41.下面关于一些光现象的说法中,不符合客观实际的是（）多选 A.小孔成像说明了光沿直线传播
B.看到物体成的虚像时,没有光射人我们的眼晴
C.湖水中形成的倒影是光的反射现象
D.晚上看水中的月亮,看到的月亮到水面的距离比实际月亮到水面的距离要短得多
42.同学们在学习光现象过程中有许多说法,下列四种说法中正确的是（）多选
A.光年是一个非常大的时间单位
B.“坐井观天,所见甚小”隐含了光的直线传播原理
C.平静湖面上的“倒影”,说明平面镜成“与物等大正立的像”的规律不成立
D.透过书桌上的玻璃板看玻璃板下面的字,看到的是字的虚像.
43.关于光的反射,下列说法正确的是（）多选
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角增大10°
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
44.下列说法中正确的是（）多选 A.汽车在夜间行驶时,应关闭车内电灯
B.暗室里,为能在镜子里看清自己的面部,应把手电筒的光照在镜子上
C.镜子上蒙上一层小水珠后,就无法看清物体在镜子里的像,这是因为发生的是漫反射而不是镜面反射了
D.在光线较暗的房间里,要想用照相机拍摄电视里的画面,必须使用闪光灯
45.潜望镜是利用光的______原理制成的.我们认为月亮不是光源,其原因是_____________________.
46.利用平面镜可以改变光线的方向.当光线与平面镜成90o角入射时,入射角是________.若入射光线不变,镜面旋转20°,那此时的反射角是_________.反射光线和入射光线间的夹角是____________.以相同的入射角射到镜面上某点的光线有条.
47.如果你在一块平面镜中看到了另一位同学的眼睛,那么,不论这个平面镜多么小,你的同学也一定会从镜中看到你的眼睛,这说明____________________________.
48.光在空气中的传播速度约为3×105_____.医院常用到紫外线灭菌灯和B型超声波检测仪,假设紫外线和超声波的传播速度分别为V1,V2,则V1_____V2.(选填“＞”,“＜”或“＝”)
49.将一支钢笔紧贴平面镜,发现笔尖与它的像的距离为6mm,且互相垂直,则该平面镜的厚度为mm,笔与镜面的夹角为.
50.多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的,其优点在于:一是利用使教室里各座位上的同学都能看到画面.二是白布能反射颜色的光,使同学们能看到色彩正常的画面.
51.以下各种物理现象中,请你将它们分类,并说明分类的理由：A.镜花水月 B.杯弓蛇影 C.坐井观天 D.形影相随 E.水鸟倒影 F.一叶障目G.水映山景H.凿壁偷光(填字母)
第一类: ,第二类: ,分类的理由: .
52.在合适的照明条件下,正常人眼在观察约25cm远的物体时,感到既清楚又不易疲劳.通常把25cm称为明视距离.如果你的视力正常,则当你对着镜子梳妆时,你和镜子间的最适宜距离约是cm.在检查视力时,医生让小王观察前方平面镜中的视力表来确定视力.实际上,视力表在小王的后方,他在镜中看到的是视力表_____立,等大的虚像.若小王的眼睛到虚像的距离为5m,眼睛到平面镜的距离为2.3m,则他的眼睛到实际的视力表的距离为_____m.
53.早晨的太阳光与水平方向成30o角射到一水平放置的平面镜上.经镜面反射后,反射角为,随着时间的推移,从早晨到中午,反射角将(增大/不变/减小).
54.如图20所示,阳光下车身看起来很“耀眼”,这是光的_______现象.小轿车的前窗玻璃倾斜安装,可以避免因___________成像而对司机的视线造成干扰.
65.课堂上老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论.根据光的反射定律,如果入射角为20o,则反射角的大小是.课后某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15o,30o,45o 的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如图21所示.经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背.你认为其中的原因应该是. 66.小明同学用如图22所示的装置研究光的反射规律.其中有一个可折转的光屏,光屏在实验中的作用是:(写出两条)①,②.
图20 图21 图22
67.有一种液面微变监视器,基本结构原理如图23所示.光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光.光束经液面反射,其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收,再通过显示器显示出来.若反射到光电转换接收器的光点由S1移向S2,则表明被监视的液面.若接收器上接收到的光点由S2移到S3,则说明被监视的液面(选填“上升”或“下降”).
68.小华同学站在平面镜前3m处,她看到镜中自己的像是由于光的现象形成的像.现将一块和镜面一般大小的木板放在镜子后面1m处,如图24所示,这时她(填“能或不能”)看到自己的像.
69.图25是被水环抱的国家大剧院的照片.从远处观看大剧院和水中的倒影形成一个完整的“鸭蛋”,产生这种视觉效果的原因是_____ ______,漂亮的“蛋壳”闪着耀眼的光芒,这是_________反射.
图23 图24 图25
70镜湖以环种杨柳而景胜一方,湖畔垂柳成萌,水面倒影如镜.从物理学的角度看,“垂柳成荫”是由于光的
_________形成的.“倒影如镜”是由光的____所形成的岸边柳树的____像.物体经小孔所成的像是像.
71.利用身边常见的物品,做一些小实验是同学们学习、研究物理的好方法,也是一种创新.请你用如32图所示的塑料吸管和激光笔,从正反两方面分别设计一个实验方案,
(1)正方案：探究光在空气中是沿直线传播的.
(2)反方案：探究光在空气中不可能是沿曲线传播的.
72.你能让一束平行光的传播方向改变180°吗？如果能做到,请你提出需要的器材,并简单叙述实验.(或画图说明)
73.如图26所示,一人从A处出发到河岸边提水送到B处,请画出他行走的最短路程,并简述理由.
74.请在图27画出钟表内指针的像来.
75.如图28所示,平面镜上方有一竖直挡板P,AB和CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线,请在图上作出发光点S.(要求留下作图痕迹)
图26 图27 图28
76.如图29甲所示,一束平行太阳光垂直水平地面MN射下,A为小铁球.?标出小铁球A在甲图中位置时,其影子A′在地面MN上的位置(用点表示即可);?若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动,请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹.
77.如图30所示,B为隧道中的一堵墙,墙的左侧有一激光器S,发出一束徽光经平面镜MN反射后恰好经过A 点.请根据平面镜成像特点画出符合要求的入射光线和反射光线.
78将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图31所示.请画出这束光线在水中传播并最后射出水面的光路图.(不考虑光在水面处的反射)
图29 图30 31 图31
79.在图32中做出人看到球的光路图.
80.如图33所示S是一个发光点,S＇是它在平面镜中成的像.SA是S发出的一条光线,请在图中画出平面镜
的位置和SA经平面镜反射后的光线.
81.如图34所示为激光液面控制仪的原理简图.由固定激光器发出的一束激光AO以60°的入射角射向液面,经液面反射后射到光屏上的B点,再通过光屏上的光电转换器将光信号变成电信号,输入控制系统用以控制液面高度.请通过作图找出B点的准确位置.
图32 图33 图34
82.如图35一束光线斜射向两个夹角为60°的平面镜,已知经过反射后,光线沿原路返回,但方向改变了.请你画出反射后的光路图,同时写出入射光线OA与镜PN的夹角.
83.如图36所示,水平方向的光线与镜面成45°角射在平面镜上,请画出反射光线并标出反射角的大小.
84.如图37所示,AB、CD为点光源s射向平面镜的两条入射光线.请在图中标出点光源s和像s’的位置并画出光路.
85.如图38所示,在研究光的反射定律实验中.第一步,改变的方向,观察反射光线方向怎样改变.实验结论是.第二步,把纸板的右半面F向前折或向后折,观察是否还能看到.实验结论是.
图35 图36 图37 图38
86.为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了如图39实验.在水平地面上竖直固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A). ?保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表：
该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是.
?分析上述实验数据还可得出:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量.(选填“增大”、“减小”或“不变”)?图中S可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系,应如何操作.
87.为了探究光反射时的规律,小明进行了如图58所示的实验.?请在图中标出反射角的度数.?小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他应如何操作？.
?如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明.
图40
88.小明同学在探究平面镜成像特点时,是按如下实验步骤进行的.a.将点燃的蜡烛放在竖直放置的玻璃板前.b.将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像.c.将另一支完全一样的蜡烛点燃放到像的位置,观察像与蜡烛的大小关系.d.用直尺测量出蜡烛和像到玻璃板的距离. 请你针对孙悦同学的实验回答下列问题：?小明同学为什么选用玻璃板而不选用平面镜.
?小明同学的实验操作中有一处明显错误,请你指出来并说明正确做法. .
89.在做“研究平面镜成像特点”的实验时：?李明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是,这是为了.
?在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛(填“A”或“B”)这一侧观察.小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是.
?张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像,请你帮她想个办法看清跳棋的像.
90.小红同学在做“探究平镜成像”的实验时.将一块玻璃饭竖直架在水平台上.再取两段完全相同的蜡烛A和
B.点燃玻璃板前的蜡烛A.进行观察,如图41所示.在此实验中：
?小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 .?所用刻度尺的作用是便于比较像与物关系. ?选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的关系.
?移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一光屏.则光屏上接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”).所以平面镜所成的像是(填“实”或“虚”)?小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像(填“变大”,“变91.图42是探究平面镜成像的实验装置,关于这个实验：?应选择______来研究平面镜成像特点(填“平面镜”或“平板玻璃”). ?观察像时,会发现两个几乎重叠的像,这是____ __造成的.
?如果在像A’的位置放一个光屏,在光屏上_____承接到像A’(填“能"或“不能”),说明平面镜成的像是___像. ?如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动,那么像的大小将______(填“变大”,“变小”或“不变”).
?图43是小军本人,他在进行实验时,从镜中也观察到了自己的像.那么他在镜中看到自己的像应是图中的
______(填序号).?若他将平面镜逆时针转过一个角度,则像的位置将.(填“不动”,“向左转动”或“向右转动”)
92.如图44是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直.两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体.
?为便于观察,该实验最好在_______环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”).此外,采用玻璃板代替平面镜,
是利用它的特点.虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时.也能观察到_____ __.巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题. ?点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像
为止,这里应用了__________(选填“等效替代法”或“控制变量法”)的物理方法.这时发现像与物的大小
______.进一步观察A,B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板_______.像和物到玻璃板的距离______. ?为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?（）
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述?相同的操作
93.图45是探究平面镜成像特点的实验装置. ?如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择____mm厚的玻璃板做实验. ?如果玻璃板没有放正,将对实验产生什么影响?_________________ __________.
?使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据.得出实验结论之一:“像距与物距相等”.你认为这种方法是否合理?_______.理由是:_________ _________.
图41 图42 图43 图44 图45
94.如图46所示,在探究平面镜成像特点时,将玻璃作为平面镜竖立在桌面上,透过玻璃在后面可以看到棋子A的像和棋子B.?A的像是因为光通过玻璃射到人眼里形成的.看到B是因为光通过玻璃射到人眼里形成的.?两个棋子大小相同,B能和A的像完全重合说明.
?若在棋子B和玻璃之间竖直放置一非透明纸板,则在棋子A侧观察板看不到的是（）
A.棋子A的像
B.棋子B
C.棋子A的像和棋子B
?如果实验中玻璃板放得没有与桌面垂直,稍有倾斜,则实验时会发生以下现象中的哪一种（）
A.一定看不到玻璃板后的像
B.若玻璃向前倾,像会变长,玻璃板后的跳棋子不能与像重合
C.若玻璃向后倾,像会变短,玻璃板后的跳棋子不能与像重合
D.像会上下移,玻璃板后跳棋子不能在桌面上与像重合
111.在白天对远处的大楼上的窗门观察,看到这样两种情况.有几扇是明晃晃的,有几扇是黑洞洞.这是为什
么？图46
13.2 全反射 【教学目标】 （一）知识与技能 1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。 2．理解光的全反射。 3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题。 4．知道全反射棱镜、光导纤维及其应用。 （二）过程与方法 1．会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图。 2．会判断是否发生全反射并画出相应的光路图。 3．会用全反射解释相关的现象。 4．会计算各种介质的临界角。 （三）情感、态度与价值观 体会本节实验中“让入射光正对半圆形玻璃砖中心从曲面入射”是在设计实验时设计者为突出主要矛盾而控制实验条件达到略去次要矛盾的高明做法。 【教学重点】全反射条件，临界角概念及应用。 【教学难点】临界角概念、临界条件时的光路图及解题。 【教学方法】采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等。 【教学用具】 光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合） 【教学过程】 （一）引入新课 让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图（完整光路图） 图1 图2 （估计学生甲画图时会遗漏反射光线） 师：光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？ 生：有一部分被反射回去。 （学生甲补画上反射光线） 师：很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角…
生：小于入射角。 师：光从水中进入空气时，折射角… 生：大于入射角。 师：对。那么如果两种介质是酒精和水呢？请乙同学到前面来完成光路图。 图3 图4 学生乙顺利完成两图。 （二）进行新课 1．光密介质和光疏介质 （1）给出光密介质和光疏介质概念。 （2）让学生指出图1中的光密介质和光疏介质，再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。 （3）（投影片出示填空题） 光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角。 （本题让学生共同回答） 2．全反射 （设置悬念，诱发疑问） 师：在图2和图3中，折射角都是大于入射角的。设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟） 生甲：对着图2说，可能折射到水中吧？。 （其余学生有的点头，有的犹疑） 生乙：应该没有了吧？ 生丙：最好做实验看看。 师：好，那就让我们来做实验看看。 （1）出示实验器材，介绍实验。 师：半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图6所示，入射光方向不变始终 正对O点入射。
学科教师辅导讲义解答：如图2所示：
例题2：作出下列图3中各图的入射光线或折射光线并标出折射角。 分析：首先根据给定的光线确定入射点的位置，然后，从入射点开始作法线，最后，根据光线在水与空气或玻璃与空气的分界面发生折射时，总是在空气中的那个角较大的特点，结合光的折射规律大致画出入射光线或折射光线的位置，并标出对应折射角。 解答：如图4所示： 例题3：根据平面镜成像特点画出图5中镜前物体的像。 分析：物体经平面镜成的像是虚像，且像与物体关于镜面对称，因此，平面镜成像作图通常用“对称法”，即画出物体关于镜面的对称图形（用虚线），并标上相应的对称点字母，当然，也可根据光的反射定律用画光路图的方法来作出物体经平面镜所成的像。 解答：如图6所示：
练习题： 一、光的反射作图题（基础题） 1、如图2所示，光线沿A射到一平面镜，请画出反射光线，在图中标出标出反射角。并请指出入射光线偏转的度数。 答：入射光线偏转的度数分别为1) 2) 3) 。 2、在图3中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角。 3、在图4中，根据入射光线或反射光线完成各光路图。 4、如图5所示，AO为入射光线，OB为反射光线，请在图上画出平面镜位置。 5、如图6所示，S为发光点，S’为它在平面镜中的虚像。请在图上画出平面镜位置。
8、如图8，AB是由点光源S发出的一个入射光线，CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S点的位置。 9、如图9，S是平面镜前一点光源，请在图中画出能在平面镜中看到S点的像的范围。 10、如图10所示，太阳光与水平面成60°角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，请通过作图确定平面镜的位置，镜面与水平面所成角的度数应等于____。 11、如图11，S是平面镜前一发光点，A是平面镜前的一点，求作一条从S点发出经平面镜反射后刚好通过A点的光线。 12、潜水艇下潜后，艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。潜望镜的主要光学元件是二块平面镜。在图4中画出入射光线人经潜望镜进人人眼的光路图。 二、光的反射作图题（提高题） 1、（1）试在图中画出钟表两指针像的位置。 （2）下面两图都是时钟在平面镜中成的像，它们的实际时间是甲：乙：；
2014级光学技术基础复习 一、填空题 i .光的直线传播定律指出光在 同种均匀 _____________ 介质中沿直线传播。 2 ?全反射的条件是 入射角等于或 大于 _________ ，光从光 光密 介质射向光 光疏 介质产生全反射。 3 .虚物点是 发散光线 ______________ 的 ___________ 的交点。 4. 光学系统的物方焦点的共轭象点在 ___________________________ 像方的无穷远 处 ，象方焦点的共轭点在 _____ 物方的无穷远 处 。 6 .在符号法则中，反射定律的数学式为 _______________________________ 8.几何光学的三个基本定律是 ________________ , _______________ 和 9 .曲率半径为 R 的球面镜的焦距为 ___________________ ，若将球面镜浸入折射率为 n 的液体内，该系统的焦距 10 .在符号法则中(光线从左向右入射)规定：主光轴上的点的距离从 __________ 量起，左负右正；轴外物点的距 离上正下负；角度以 ______________ 为始边，顺时针旋转为正，反之为负，且取小于 n /2的角度；在图上标明距离 或角度时，必须用 _________________ 。 11.当物处于主光轴上无穷远处，入射光线平行于主光轴，得到的象点称为 12 .主平面是理想光具组的 ________ 一对共轭平面；节点是理想光具组的 ____________________ 一对共轭点。 13 .实象点是 _______________ 的 ______________ 光束的交点。 14 .实物位于凹球面镜的焦点和曲率中心之间，象的位置在 _______________ 与 ________ 之间。 二、计算题 1.利用公式证明位于正薄透镜物方焦点前一倍焦距的物经透镜所成像为等高倒立实像，并作图验证之。 (1) 物在无穷远时经过玻璃球成像在何处？ 5?某种透明物质对于空气的临界角为 45°,该透明物质的折射率等于 1.41 7 .通过物方主点的光线，必通过象方 __________ ，其横向放大率为 ___________________ __________ ，薄透镜成象的高斯公式 2置于空气中的玻璃球，折射率为 n=1.5,半径为
光的全反射含解析-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
第3节光的全反射 1．光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，________光线就会完全消失，只剩下________光线的现象叫全反射，这时的______________叫做临界角．2．要发生全发射，必须同时具备两个条件：(1)光从________介质射入________介质，(2)入射角____________________临界角． 3．光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是____________． 4．在实际应用中的光纤是一根极细的玻璃丝，直径约几微米到100 μm不等，由两种____________不同的玻璃制成，分内外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率____．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生____________．5．在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为() A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中 B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于° C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中 D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中 6．全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是() A．光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射 B．如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射 C．发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量 D．只有在入射角等于临界角时才能发生全反射 7．一束光线从折射率为的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下图所示的四个光路图中，正确的是() 概念规律练 知识点一发生全反射的条件 1．关于全反射，下列说法中正确的是() A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线 B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射 C．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射 D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射 2．如图1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是() 图1
第3节 光的全反射 对应学生用书 P56 全反射现象及其条件 [自读教材·抓基础] 1．光疏介质和光密介质 名称 项目 光疏介质 光密介质 定义 折射率较小的介质 折射率较大的介质 折射特点 (1)光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角 (2)光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角 2．对全反射的理解 (1)全反射：光从光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质的现象。 (2)临界角：光从某种介质射向真空或空气时使折射角度变为90°时的入射角，称为这种介质的临界角。 (3)发生全反射的条件： 1.光疏介质和光密介质是相对而言的，两种介质相比较，折射率大的为光密介质，折射率小的为光疏介质。 2．要发生全反射，必须同时满足两个条件： (1)光由光密介质射入光疏介质。 (2)入射角大于或等于临界角。 3．光由光密介质射入光疏介质，折射角等于90°时的入射角即为临界角，对于光由介质射入空气(或真空)的情况， sin C ＝1 n 。 4．光导纤维由内芯和外套两层组成，光纤传输利用的是光的全反射原理，其内芯折射率一定比外套折射率大。
①光从光密介质射入光疏介质； ②入射角大于或等于临界角。 (4)临界角与折射率的关系： 光由介质射入空气(或真空)时，sin C ＝1 n (公式)。 [跟随名师·解疑难] 1．光疏介质和光密介质的理解 不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质叫做光疏介质，折射率较大的介质叫做光密介质。 (1)对光路的影响： 根据折射定律，光由光疏介质射入光密介质(例如由空气射入水)时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质(例如由水射入空气)时，折射角大于入射角。 (2)光疏介质和光密介质的比较： (3)相对性： 光疏介质、光密介质是相对的。任何两种透明介质都可以通过比较光在其中传播速度的大小或折射率的大小来判定谁是光疏介质或光密介质 。 2．对全反射的理解 (1)全反射遵循的规律： 发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。 (2)从能量角度来理解全反射：当光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角增大，折射角也增大。同时折射光线强度减弱，即折射光线能量减小，反射光线强度增强，能量增加，当入射角达到临界角时，折射光线强度减弱到零，反射光的能量等于入射光的能量。 (3)临界角 ①不同介质的折射率不同，发生全反射的临界角也不同，介质的折射率越大，临界角越小。 ②不同颜色的光由同一介质射向空气或真空时，频率越高的光的临界角越小，越易发生全反射。
光学作图专题训练 1、室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。 2、AB、CD是同一光源发出经平面镜反射后的光线, 作出光源S。 3、在右图的方框中放置一平面镜，光线通过平面镜后的方向变化如图中所示，试画出平面镜并完成光路图. 4、小明想通过竖直井道把太阳光引到地铁车站的M点，请你帮他解决这一问题。你需要什么器材?请在图2-2-11中画出光路图。 5、如图所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼。图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向。请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜。
6、电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的．一次小明没有像平常那样将遥控器对准电视机的红外线接收窗口，而是对着电视机旁的光滑墙壁，结果也达到了遥控的目的．请你在图中画出这种遥控方式中红外线传播的路径．(要求画出必要的辅助线) 7、小明妈妈的钱包掉到了沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包．下图中已标出了反射光线和入射光线，请在图中画出平面镜，并保留作图痕迹． 8、如图所示，两面平面镜互相垂直，一束光线斜射到平面镜上，请在图乙中完成光路图。 9、如图所示为激光液面控制仪的原理简图。由固定激光器发出的一束激光AO以60°的入射角射向液面，经液面反射后射到光屏上的B点，再通过光屏上的光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度。请通过作图找出B点的准确位置。
10、如图，AB、CD是某一点光源S发出的二条入射光线，请画出它们的反射光线，标出点光源的位置，并完成光路图。 11、如图所示，AB、CD是发光点S发出经平面镜反射的两条光线。请在图中确定发光点S和它在平面镜中的像S′的位置，并完成光路图。 12、如左下图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB和CD是挡板左侧的发光点S发出的光经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图上作出发光点S。(要求留下作图痕迹) 13、下图所示是一条经界面反射后的光线，请在图中画出其入射光线及入射光线对应的折射光线的大致方向． 14、、如图所示，树上停着一只乌鸦，而地上有几个小虫，那么乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪一个小虫再飞到对面的篱笆墙的Q点，它飞行的路程最短，请你根据学过的光学知识为它设计一条飞行线路，在图中作出示意图，你所依据的物理知识________________________. 15、如图所示，一人从A处出发到河岸边提水送到B处，请画出他行走的最短路程，并简述理由。
物理光学总复习
一、选择题 1.E=E0exp(-i(wt-kz))和E=E0(-i(wt+kz))描述的是相反（沿+z或-z方向）传播的光波。 2.牛奶在自然光照时呈白色，由此可以肯定牛奶对光的散射主要是米氏散射。 3.早上或晚上看到太阳是红颜色，这种颜色可以用瑞利散射解释。 4.拍摄薄雾景色时，可在照相机物镜前加上红色滤光片，其原因可以用瑞利散射解释。 5.天空呈蓝色，这种现象可以用（瑞利散射）解释。 6.对右旋圆偏振光， ? ? ? ? ? ? -i 1 2 2 逆着光传播的方向看，E顺时针方向旋转）。对 左旋圆偏振光，（ ? ? ? ? ? ? i 1 2 2 逆着光传播的方向看，E逆时针方向旋转）。 7.根据光强度的物理意义，光波的强度正比于振幅的平方（E2）。8光波的能流密度S正比于（电场强度E和磁场强度H）。 9琼斯矩阵 ? ? ? ? ? ? 1 表示的是沿x轴方向振动的线偏振光标准归一化琼斯矢量形式。 10.光在介质中传播时，将分为o光和e光的介质属于单轴晶体。 11.光束经过乌拉斯敦棱镜后，出射光只有一束，入射光应为线偏振光或入射光束锥角大于偏振棱镜的有效孔径。 12.劈尖的干涉属于等厚干涉，对反射光的干涉，若（不）考虑半波损失，其棱线总是处于暗纹（亮纹）位置。 13.如果线偏振光的光矢量与1/4玻片光轴夹角为45°，那么该线偏振光通过1/4玻片后一定是圆偏振光。
14.一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射光等于布儒斯特角θB，则在界面的反射光为线偏振光(完全偏振光)。 15.对于完全非偏振光，其偏振度为P=(IM-Im)/(IM+Im)=0；对于完全偏振光，其偏振度为P=(IM-Im)/(IM+Im)=1。 16.线偏振片通过玻片后，一定是线偏振光，只是振动面的方位较入射光转过了2 。 17.在晶体中至少存在4个（单轴晶体），5个（双轴晶体）方向，当强度E沿这些方向时，E与相应的电位移矢量D的方向相同。 18.四个复数exp[-i(wt-kz)]、exp[+i(wt-kz)]、exp[-i(kz-wt)]、exp[+i(kz-wt)]表示的是同一列光波。 19.对于单轴晶体中的o光而言，以下说法正确的是O光：E//D,k//s；e光：E 与D有夹角α，E不平行D。 20.斯托克斯参量表示法描述的光部分、完全非偏振光。 21.喇曼散射和瑞利散射的主要区别在于散射光和入射光波长不同。 22.菲涅尔衍射和夫琅和费衍射的区别条件是观察屏到衍射屏距离Z1与衍射孔的线度之间的相对大小。当λ=0.633um，孔径线度为2mm时，菲涅尔衍射区域是Z1>>1cm(Z1>>3cm为夫琅和费衍射)。 23.为表征椭圆偏振，必要的三个独立量是（振幅α１、α２和位相差δ，或长短轴ａ、ｂ和表明椭圆取向的ψ角）。 24.由光密介质射向光疏介质的能量入口处和返回能量的出口处不在同一点，相隔大约（半个波长）。
第三届广东省物理师范生教学技能创新实践大赛 参赛教案 教材：粤教版高中物理选修3-4第4章第3节 授课对象：高中二年级学生 参赛选手：高远静 选手单位：华南师范大学
【课题】光的全反射 【教学时间】15分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】粤教版高中物理选修3-4第4章第3节 【教学内容分析】 1.教材的地位和作用： 本节内容是在学习了初中内容的光的反射和高中内容的光的折射之后编写的，作为光的一种特殊现象来介绍，是反射现象和折射现象的拓展提升。全反射现象的研究，在全章中承上启下，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为日后光的干涉、衍射和偏振现象的学习作铺垫。同时，本节内容常常在日常生活中表现为光怪陆离的现象，通过本节课的教学有助于学生用物理科学知识解释神奇现象，有利于培养学生分析和解决实际问题的能力，激发学生学习物理的兴趣。此外，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识从生活走向物理，从物理走向社会，培养学生参与科技热情的重要教学内容。 全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．课程标准要求： 认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用。认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。 3．教材的编写思路： 教材把本节内容划分为两个知识点：一光的全反射，二光导纤维的结构与应用。 教材首先基于学生上一节学习的折射现象的知识和经验，提出一个逆向思维的引导性问题——当光从光疏介质斜射入光密介质时，入射角总是大于折射角。倘若让光束从光密射入光疏介质也会有类似的现象发生吗？——直接引入本节的学习内容。然后通过实验观察与思考，总结归纳光的全反射现象，并根据实验现象同时提出临界角的概念。接着，教材为了让学生明确研究光的全反射现象的现实意义和社会价值，专门在第二部分举出全反射现象的应用实例——光导纤维，并介绍了光导纤维的结构以及在光纤通信方面的应用。最后，为了培养学生的创新精神和实践能力，教材安排了自制学具的实践活动，并在教材网站上提供光纤和光缆的拓展知识阅读。课后练习要求学生自行总结发生全反射的条件以及推导临界角公式。 4. 教材的特点： 第一，注重光的全反射概念的形成过程，重视培养学生的科学探究能力；第二，突出光的全反射在生产和生活中的应用，重视STS教育；第三，注意到学生物理学习的差异性，加强了内容的选择性。 5．教材处理： （1）鉴于本节内容的综合性、资源丰富性和应用广泛性，同时考虑学生的可接受性，我重新梳理了本节知识的逻辑线索。对本节内容主要分两部分来处理：一是通过实验探究建立光的全反射概念及认
2019年中考物理复习专题训练光学作图题1．画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路 2．一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A＇B＇。 3．如图所示，一束光线与水平方向成60°角，请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右，画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。 4．如图所示，画出小丑帽子顶点S发出的光线经平面镜反射后，进入小丑眼睛的光路图（画出进入一只眼睛的光线即可，保留作图痕迹）。 5．一小球A在水平桌面上匀速向左运动，桌面上放置一平面镜，如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A'在某一时刻对应的位置，请作出该平面镜．（保留作图痕迹） 6．雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是水。请在示意图中作图以证明此判断。 7．如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S和像点S′的位置，并完成光路图．
8．如图所示，水里的光源O发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过P点，折射光线经过A点，请在答题卡图中先通过虚线作图找出水面处的反射点，再作出入射光线、反射光线和折射光线。 9．如图所示，光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中。请画出它经平面镜发生反射及进入水中发生折射的光路图。 10．空杯底部有一枚硬币A．由于杯壁的遮挡，眼睛在B处看不到硬币，逐渐往杯中加水至图所示位置时，眼睛在B处恰好能够看到硬币，请画出人眼看到硬币的光路图（画出1条入射光线及其折射光线即可） 11．如图ABCD是一个玻璃制品的截面图，ABC为半圆，O是圆心，△ADC为等腰直角三角形，∠ADC=90°，AD和DC为反射镜面。一束激光从空气中入射到玻璃中，光路沿PM方向（PM⊥AC）试画出该激光束经AD面反射、经DC面反射，最后从ABC圆弧面折射到空气中的光路图。（光路中直角处须标注，折射点须画出法线） 12．如图所示，画出物体AB在平面镜中的像A′B′． 13．如图所示一束激光斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。
1、（2013江苏南京盐城一模）半球形介质截面如图所示，O为圆心，单色光a、b相互 平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°， 求： （1）介质的折射率； （2）光线b在介质中的折射角。 2、（2013徐州摸底）如图所示的玻璃砖为半径为R的半圆形玻璃砖上截取的一部 分，其折射率为n，一束光线垂直于AB边入射，当人射点P距AB边中点至少为多 远时，曲面上将无光线透射? 3、如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n. 4、一束单色光由空气入射到某平板玻璃表面，入射光及折射光光路如图所示。求 该单色光在玻璃中的临界角。 5、一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图13为过轴线的截面图， 调整入射角θ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求 sin θ的值． 6、如图所示，一个盛有折射率为的液体的槽，槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB， 顶角（∠ADB）为30°，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中。槽底AB的中点C处有一点 光源，在纸面内从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围时，光线可从液面上方射出。 （液槽有足够的宽度，罩壁极薄）
7、被称为”光纤之父”的华裔物理学家高锟,由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献,与两位美国科学家共同荣获2009年诺贝尔物理学奖.如图所示,AB是某光导纤维的一部分,粗细均匀且弯曲成圆弧状.光自端面A垂直入射, 在光纤内部侧壁某处M点恰好发生全反射,传播方向改变了90角;然后自另一端面B折射出来. 求:(1)该光导纤 维的折射率; (2)出射光线与B端面的夹角.(已知M点以下圆弧所对应圆心角为15°) 8、如图K49－12所示，用折射率n＝的玻璃做成内径为R、外径为R′＝R的半球形空心球壳．一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴OO′平行，试求球壳内部有光线射出的区域． 9、如图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上.照片中,水立方运动馆的 景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm.若已知水的折射率请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两位有效数字) 10、如图K49－10所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP＝OQ＝R，一束单 色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA＝，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD＝R，求： (1)该玻璃的折射率是多少？
望远镜的光学系统分类及常见类型 本篇来自云南北方光学网站 望远镜的光学系统，广义上基本上分为折射式，反射式，折反射式，运动望远镜几乎都是折射式，天文望远镜则各种系统都很常见。 在实际应用中，由于运动望远镜几乎都是折射式望远镜，并且为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，按照国际流行的分类方法，运动望远镜的实际分类是按照棱镜系统划分，而天文望远镜，观察镜则按照广义的光学系统分类。 本站望远镜的光学系统沿用目前国际流行的分类方法，共分为六种典型结构： 折射式 普罗棱镜式 屋脊棱镜式 复合棱镜式 牛顿反射式 折反射式 以下是各种光学系统原理及特点的简单解释： 一、运动望远镜的光学系统 运动望远镜几乎都是折射式，除了某些特殊产品，为了有效降低系统长度和便于携带，大多数运动望远镜都有棱镜系统，较常见的有屋脊，普罗棱镜。 屋脊望远镜 采用屋脊棱镜，优点是体积紧凑，便于日常携带使用，缺点是棱镜形状复杂，成本较高。 屋脊望远镜优点: ●重量轻，体积紧凑，便于日常携带使用 ●外形美观
屋脊望远镜缺点 ●棱镜复杂，加工成本高，同等口径价格高 ●大口径规格体积优势不再明显 普罗望远镜 采用直角棱镜，优点是棱镜简单，较低成本即可达到较佳效果，缺点是体积相对比较大。 普罗望远镜优点: ●结构简单，成本低 ●同等价格一般光学性能较好 普罗望远镜缺点 ●同等口径产品体积重量相对屋脊大 ●体积不能做得很小 二、天文望远镜的光学系统 折射望远镜 折射望远镜采用透镜作为主镜，光线通过镜头和镜筒折射汇聚于一点，称为"焦平面"。 长期以来，折射望远镜的薄壁长管结构外观，和百年前伽利略时代无太大区别，但现代的优质光学玻璃、多层镀膜技术使您可以体会伽利略从未梦想过的精彩天空。 对于希望简便的机械设计、高可靠性、方便使用的人来说，折射式望远镜是很受欢迎的设计。 因为焦距由镜管的长度决定，通常超过4英寸口径的折射望远镜将变的非常笨重和昂贵，这在一定程度上限制了折射望远镜的经济口径，但对于更喜欢操作的易用性和通用性的初学者，折射望远镜仍然是是一个很好的选择。 因为具有宽广的视野，高对比度和良好的清晰度，折射望远镜同时也是受欢迎的热门选择。 折射望远镜优点: ●易于设置和使用 ●简单和可靠的设计 ●很少或不需要维护 ●观测月球、行星、双星表现出色，尤其是较大口径的产品 ●易于地面观景 ●不需要第二反射镜或中心遮挡，具有高对比度 ●具有较好的消色差设计，和极好的APO高消色差、萤石设计规格
第2节光的全反射 三维目标 知识与技能 1、知道什么是光疏介质和光密介质，理解光的全反射现象，掌握发生全反射的条件． 2、理解临界角的物理意义，会根据公式确定光从介质射入真空（空气）时的临界角．过程与方法 能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题． 能运用全反射的知识分析和解释一些简单的现象了解光的全反射在光导纤维上的应用．情感态度价值观 1、通过这部分知识的学习，使学生对自然界中许多美好的现象进行充分的认识，学会用科学知识来解释自然现象． 2、了解我国光纤技术的进展以及光导纤维在现代科技中的应用，培养爱国主义热情和科学态度． 教学重点临界角的物理意义，会确定光从介质射入真空（空气）时的临界角． 教学难点临界角的计算 教学方法探究法 教具多媒体课件 教学过程设计 一．（－）引入新课 复习提问：当一束平行光射入两种介质的分界面，能够发生反射和折射，反射光线、折射光线和入射光线各满足什么关系？（反射定律、折射定律） （二）教学过程 设问：若一束光线从玻璃中射入水中，折射光线、反射光线分别该如何画出？ 如果入射光线与法线的夹角逐渐增大，那么折射角也将逐渐增大，因为折射角总是要大于入射角；所以入射角增大到一定程度，折射角一定会先达到90度。此时若再增大入射角，折射光线将怎么变化？（让学生猜测，推敲） 1．通过全反射演示仪演示入射角逐渐增大时，反射光线和折射光线的变化关系。
2．通过电视录象更清晰的演示各光线的强弱变化关系。 导入定义： 全反射：当入射角增大到某一角度，折射角正好90度即刚刚消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。 临界角：刚刚能够发生全反射时的入射角。 补充现象：入射角越大，则反射光线越强，折射光线越弱，直到没有。 1、做好演示实验：光的折射和光的全反射实验． 2、带领学生分析发生全反射的条件： 光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象． 入射角必须大于一定的角度：临界角 强调： 全反射：光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射． A、产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角． B、当光线从光密介质射入光疏介质，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，发生了全反射． C、当光由光密介质射火光疏介质时，应先判断会不会发生全反射．为此应画出入射角等于临界角的光路，然后再根据折射定律或反射定律进行定量计算或动态分析． 学生探究：一束光线射到两种介质界面时，是否一定会发生全反射现象？（学生回答） 总结全反射条件； 1．光从光密介质传播到光疏介质 2．入射角大于临界角 临界角的计算：sin I=1/n 说明：介质的折射率越大，那发生全反射的临界角越小 应用：多媒体课件放映 1．全反射棱镜 望远镜中利用全反射可缩短镜筒长度 2．光导纤维 光纤是光导纤维的简称，它是一种非常细的玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，而且分为内芯和薄薄的外套两部分。内芯的折射率比外套大，因此光在内芯中传播时会在内芯和外套的界面上发生全反射。光波实际上也是一种电磁波，它象无线电波那样也能用来传递信息。载有话音、图像及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以沿光纤传到千里以外的另一端，实现光纤通信。 光纤通信的主要优点是能同时传送大量信息，数以万记的电话机可以使用同一条光纤进行通话而不互相干扰。我国我国目前已经在省会城市间基本建成全国性的光纤通信网。北京有线电视台则于1999年在北京全市范围内铺设了有限电视光缆。 把一束玻璃纤维的两端按相同规律排列，具有不同亮暗和色彩的图像就能从一端传到另一端。用玻璃纤维也可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等内脏的内部。实际的内窥镜装有两组光纤，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。
数字全息显微镜的光学系统设计 摘要 数字全息显微术是把数字全息和全息显微相结合，用CCD代替传统的全息干板来实现全息显微的过程。 本文通过理论的分析和计算，完成了以下工作： 1）在数字全息的方法上，介绍和比较了几种记录和再现的方法;并选择了无透镜傅里叶变换与同轴全息相结合的光路，可以最大利用CCD分辨率和简化光路。在系统光路中加入相移技术，消除零级和共轭像。 2）在1/2英寸CCD情况下，利用干涉仪原理设计出了基本光路;分析并选择了各个部件的具体参数;分析计算了系统中需要满足的条件。计算出在几种物镜预放大情况下，系统的分辨率和放大率。 在对微小物体做近距离显微时，本文的显微系统极限分辨率理论长度可以达到0.8μm左右。 关键词：全息术；数字全息显微；预放大技术。
Optical system design of digital holographic microscopy Abstract Digital holographic microscopy digital holography and holographic microscopy combined with CCD, instead of the traditional holographic plate to realize the process of holographic microscopy. In this paper, through the theoretical analysis and calculation, completed the following works: 1）Introduced and compared several recording and reproducing methods in the selection of digital holographic method，and chooses the lens-less Fourier transform and coaxial holographic to be the light path which can use CCD resolution and simplified the optical path. In the optical system with phase shifting technique to eliminate the effect of zero order and conjugate image. 2)In 1/2 inch CCD cases, using an interferometer principle to design the basic light path; Analysis and select the specific parameters of components；Calculate the conditions to meet the system. Calculate the system resolution and magnification in several objectives. In the short distance microscopic, the microscopic system can reach 1μm resolution lenth, Key Words: Holography;Digital holography microscopy;Preamplification -technology；
- 1 - 八年级物理光学作图题 一、基础知识题（共45分） 姓名 1．作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面、折射光线）（每题3分，共18分） 2．在各图的方框内填上适当的光学元件，并补全光路图。（每题3分，共15分） 3．完成下列各透镜的光路（每题2分，共12分） 二、综合应用题（每题5分，共55分） 1．两平面镜相互垂直，入射光线如图所示，请依次画出经两个平面镜反射后的光线。 2．根据平面镜成像特点画出镜前的物体。 3．如图是光源S 经平面镜反射的两条光线，请 画 图 确定光源位置，并完成光路图． 4．画出发光点S 发出的光线经平面镜反射后过图中P 点的光路图。 5．如图所示，S ’为点光源S 在平面镜MN 中的像，SA 为光源S 发出的一条光线，请 画出平面镜MN ，并完成光线SA 的光路。 6．小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井底（如图所示），请在图上作出平面镜的位置。 7．如图所示，小星通过一平面镜看到了桌子下面的小球．图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向，在图中用箭头标出光的传播方向．并根据光的反射定律画出平面镜． 8．如图所示，玻璃水缸底部C 点处有一块小雨花石，人眼在A 点看到雨花石在B 点，要使从A 点射出来的一束极细的激光能照到缸底的雨花石上，请画出光路图。 9．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。 10．如图所示，—束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路。 11．如图所示，一束光线斜射向一块玻璃砖的侧面。请画出光线进入玻璃砖的折射光线和从玻璃砖的另一侧面射出时的折射光线。 空气 玻璃 空气 水 A ’ B ’ F F F F F F F F F F F F
物理光学期末复习总结 名词解释： 1全反射：光从光密射向光疏，且入射角大于临界角时，光线全部返回光密介质中的现象。 2折射定律：①折射光线位于由入射光线和法线所决定的平面内。 ②折射角的正弦与入射角的正弦之比与入射角大小无关，仅由两种介质的性质决定。 sin I _ n sin I n 3瑞利判据：①两个波长的亮纹只有当他们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81%时才能分辨。 ②把一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一点物衍射图样的第一极小重合，作为光学系统 的分辨极限，并认为此时系统恰好可以分辨开两物点。 4干涉：在两个（或多个）光波叠加的区域，某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱，形成在该区域内稳定的光强强弱分布的现象。 5衍射：当入射光波波面受到限制之后，将会背离原来的几何传播路径，并呈现光强不均匀分布的现象。 6倏逝波：当发生全发射现象时，在第二介质表面流动的光波。 7光拍现象：一种光强随时间时大时小变化的现象。 8相干光束会聚角：到达干涉场上某点的两条相干光线间的夹角。 9干涉孔径角：到达干涉场某点的两条相干光线从实际光源发出时的夹角。 10缺级现象：当干涉因子的某级主极大值刚好与衍射因子的某级极小值重合，这些极大值就被调制为零, 对应级次的主极大值就消失了，这一现象叫缺级现象。 11坡印亭矢量（辐射强度矢量）：单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积内电磁能量的大小。 12相干长度：对光谱宽度42的光源而言，能够发生干涉的最大光程差。 13发光强度（I ）：辐射强度矢量的时间平均值 7T 14全偏振现象：当入射光为自然光且入射角满足Pp=0,即反射光中只有s波，没有P波, 发生全偏振现象。 15布儒斯特角：发生全偏振现象时的入射角，记为色，tan^=—o q 16马吕斯定律：从起偏器出射的光通过一检偏器，则透过两偏振器后的光强I随两器件透光轴的夹角〃而变化，即Z = Z0cos2^ 17双折射：一束光射入各项异性介质中分成两束的现象。
3.2 摄像机的光学系统 摄像机光学系统是摄像机重要的组成部分，它是决定图像质量的关键部件之一，也是摄像师拍摄操作最频繁的部位。摄像机的光学系统由内、外光学系统两部分组成，外光学系统便是摄像镜头，内光学系统则是在机身内部的分光系统和各种滤色片组成。图3—7所示为三片摄像机光学系统的基本组成。 图中：1—镜头；2—色温滤色片；3—红外截上滤色片； 4—晶体光学低通滤色片；5—分光棱镜；6—红、绿、蓝谱带校正片。 一.透镜成像的误差及其补偿 除了平面反射镜之外，任何光学系统成像都是有误差的。因此，我们要了解透镜成像的误差性质及其补偿方法。进而了解摄像机光学系统如何解决了透镜质量问题。 1.球差 为凸透镜孔径较大时，从轴上物点P发出的单色光束。通过透镜时，由于凸透镜的边缘部分比中心部分弯曲的厉害些，所以通过边缘部分的光线比近轴光线折射的严重，致使边缘部分的光线含聚于焦点F之前的F的点，因此在焦点处形成了一个中心亮、边缘模糊的小图盘，而不是很清晰的小亮点，这样的像差称为球差。如图3—8。 图3—8 2.色差
如图3—9，轴上一点P发出的光为复色光，由于玻璃对不同波长的光折射率略有不同，因此不同波长的光不能会聚于一点，如图上蓝光因波长较短成像于Q F点，而红光因波长较长成像于Q C点。这样形成的像差称为色差，表现为图像边缘有彩色镶边。 图3—9 3.像的几何失真 这种失真影响像与物的几何相似性，一般有桶形失真和枕形失真。（1）桶形失真 这种失真也称正失真，它是由于在物与透镜之间放置了一个光阑而形成的像差。其特点是整个像面的四个角向中心收拢，显得中间向外凸，如图3-10。 （2）枕形失真 这种失真也称负失真，它是固在透镜与像点之间放了一个光阑而形成的像差。其特点是整个像面的四个角向外拉伸，与桶形失真真正相反，如图3—11所示。
第二节 全反射 教学目标 一、知识目标 1.知道什么是光疏介质，什么是光密介质. 2.理解光的全反射. 3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决有关的问题. 4.知道光导纤维及其应用. 二、能力目标 1.会定性画出光疏介质进入光密介质或从光密介质进入光疏介质时的光路图. 2.会判断是否发生全反射并画出相应的光路图. 3.会用全反射解释相关的现象. 4.会计算各种介质的临界角. 三、德育目标 通过对蜃景现象的学习明确一切迷信或神话只不过是在人们未能明了科学真相时才托付于自然力的一种做法. ●教学重点 全反射条件，临界角概念及应用. ●教学难点 临界角概念、临界条件时的光路图及解题. ●教学方法 本节课主要采用实验观察、猜想、印证、归纳的方法得出全反射现象的发生条件、临界角概念等，对阅读材料“蜃景”补充了录像资料或CAI 课件，使其有更生动的感性认识. ●教学用具 光学演示仪（由激光发生器、带量角度的竖直面板、半圆形玻璃砖等组合） ●教学过程 一、引入新课 让学生甲到黑板前完成图19—21及图19—22两幅光路图（完整光路图） （学生甲画图时遗漏了反射光线） ［教师］光在入射到空气和水的交界面处时，有没有全部进入水中继续传播呢？ ［学生］有一部分被反射回去. （学生甲补画上反射光线） ［教师］很好.甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角… ［学生齐答］小于入射角. ［教师］光从水中进入空气时，折射角… ［学生齐答］大于入射角. ［教师］对.那么如果两种介质是酒精和水呢？
二、新课教学 （一）光密介质和光疏介质 1.给出光密介质和光疏介质概念. 2.让学生指出图19—21中的光密介质和光疏介质，再指出图19—23中的光密介质和光疏介质.让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的. 3.光从光疏介质进入光密介质，折射角________入射角；光从光密介质进入光疏介质，折射角________入射角. （本题让学生共同回答） （二）全反射 （设置悬念，诱发疑问） ［教师］在图19—22和图19—23中，折射角都是大于入射角的设想，当入射角慢慢增大时，折射角会先增大到90°，如果此时我们再增大入射角，会怎么样呢？ （这时可以让学生自发议论几分钟） ［学生甲］对着图19—22说是折射到水中去吗？ ［教师］你认为会出现图19—25这种情况吗？ （其余学生有的点头，有的犹疑） ［学生乙］应该没有了吧. ［学生丙］最好做实验看看. ［教师］好，那就让我们来做实验看看. 1.出示实验器材，介绍实验 . ［教师］半圆形玻璃砖可以绕其中心O在竖直面内转动如图19—26所示，入射光方向不变始终正对O点入射. 继续转动玻璃砖，学生看到当折射角趋于90°时，折射光线已经看不见了，只剩下反射光线.继续转动玻璃砖，增大入射角，都只有反射光线. （学生恍然大悟） ［教师］什么结果？ ［学生］折射角达到90°时，折射光线没有了，只剩下反射光线. ［教师］这种现象就叫全反射. （三）发生全反射的条件 1.临界角C ［要求学生根据看到的现象归纳］