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ch1-1几何光学的基本定律和费马原理

第一章 几何光学的基本定律 和费马原理

主要内容
一,几何光学的三个基本定律 二,光路可逆原理 三,全反射,光学纤维 四,费马原理

几何光学是关于物体所发出的光线经光学系统 后成像的理论. 光线:空间的几何线.各向同性介质中,光线 即波面法线.光的直线传播,反射和折射都可 以用直线段及其方向的改变表示. 几何光学是关于光的唯象理论. 对于光线,是无法从物理上定义其速度的.

几何光学实验定律成立的条件: 1.被研究对象的几何尺寸D远大于入射光波波长λ D/ λ >>1 衍射现象不明显,定律适用. D/ λ ~1 衍射现象明显,定律不适用. 2.入射光强不太强 在强光作用下可能会出现新的光学现象. 强光:几何光学的基本实验定律有一定的近 似性,局限性.

一,几何光学的三个基本定律
1.光的直线传播定律
在真空或均匀介质中,光沿直线传播,即光线为 一直线.
均匀介质中
光传播的直线性

2.光的独立传播定律
弱光及线性条件下,自不同方向或由不同物体发 出的光线在空间相交后,对每一光线的独立传播 不发生影响.
光传播的独立性

3.光的反射和折射定律
3.1 反射定律
入射 面
r n
i
i′
界面
反射光在入射面内; 反射角等于入射角:
i′ = i

3.2 折射定律
入射面
r n
i1 i1′
界面
n1
n2
i2
折射光在入射面内; 入射角的正弦与折射角的正弦之比,对于给定介质 及光波长,是一个常数.
n1 sin i1 = n2 sin i2
Snell定律

入射面
r n
′ i1 i1
界面
n1
n2
i2

光线在梯度折射率介质中的弯曲 梯度折射率介质:折射率随位置不同连续变化的介质 特点:梯度折射率介质中光线的几何轨迹一般为曲线
z n1 n2 n n3 n4 n5 n6 n=1 z
n=1 n
n
光线在梯度折射率介质中的弯曲 海市蜃楼: 沙漠中 海面上

二,光路可逆原理
在弱光及线性条件下,当光的传播方向逆转时, 光线将沿着原行进路径逆向传播.
M1 M2
光传播的可逆性

光线如果沿原来反射和折射方向入射时,则相 应的反射和折射光将沿原来的入射光的方向. 如果物点Q发出的光线经光学系统后在Q' 点成 像,则Q' 点发出的光线经同一系统后必然会在Q 点成像.即物像之间是共轭的.
Q
Q'

三,全反射,光学纤维
1.全反射原理
全反射:当入射角i1增大到某一值ic时,折射角i2=90o.继续增大入射角, 则光线不再进入介质2,而是按反射定律确定的方向全部反射. 全反射临界角: 全反射的条件:
c1 b1 a1 ic i1 n1 n1 n2ic = arcsin (n2 / n1 )
i1 > ic = arcsin (n2 / n1 )
b1' c1' n2i2=90o
n 2 < n1
a2
b1
b2

全反射的应用:增大视场角
例:水(n=4/3)→空气(n=1):ic=48.59o 玻璃(n=1.5)→空气(n=1):ic=41.81o
48.6o
48.6o
鱼眼在水中的视场
水中的针孔成像

毛玻璃 n h
r a1' a1 i1 ic b1
r b1' c1 c1' b2 a2
n
r
透明介质平板
点光源形成的全反射亮斑
1 sin ic = = n
已知厚度h,测量折射率: 已知折射率n,测量厚度:
r/2
(r / 2)2 + h 2
n=
1 2 r + 4h 2 r
r h= n2 1 2

2.光纤的基本结构特性
(1) 光纤的几何结构
光纤:能够导光的圆柱型玻璃或塑料纤维 几何结构:一般由纤芯和包层两部分构成
z 纤芯
n1
n2 包层
光纤的几何结构

(2) 光纤分类
① 按纤芯介质分:均匀光纤,非均匀光纤. ② 按传输特性分:单模光纤,多模光纤.
n
说明:单模光纤中各层介 质折射率均匀分布,多模 光纤各层介质折射率可以 是均匀分布(阶跃型), 也可以是纤芯介质折射率 呈渐变分布(梯度折射率 型).
n n
a 阶跃型单模光纤
b 阶跃型多模光纤
c 梯度折射率型光纤
三种主要光纤类型的折射率分布及传光特性

1 光波,光线与光子 1.2 光线与光传播的几何描述 (3) 光纤的传光条件
1.2.4 光纤的基本结构特性
子午光线:始终位于过光纤轴线的子午面内的光线 弧矢光线:不过子午面,且呈螺旋形的光线 传光条件:光线在纤芯与包层分界面处的入射角为i1应满足全反射条件:
n2 i1 > ic = arcsin n 1
阶跃型光纤的最大孔径角:
n2 n2 2 i0 = arcsin 1 n0


(4) 光纤的数值孔径
光纤的数值孔径: n0sin i0 意义:允许进入纤芯且能够稳定传输的 光线的最大入射角范围. 阶跃型光纤的数值孔径:
i0
n0 ic
n2 n1 光纤的数值孔径
2 2 n0 sin i0 = n1 n2
光纤的主要用途:传输光能量或光信号. 传输光能量时,光纤具有数值孔径大,可以弯曲且结构简单等优点; 传输光信息时,光纤具有信息 量大,抗干扰及保密性强等优 点,既可以传输时间序列信 号,也可以传输图像.梯度折 射率型光纤还有模式间色散 小,光能不易损失等优点.
光纤传像束
光纤面板

四,费马原理
物质运动的趋势:达到一种平衡状态或极值状态
n1 Q
n2
n3
n4
Δl1
Δl2
Δl3
Δl4
P
光线从Q点传播到P点所需的总时间:
Δli 1 t =∑ = ∑ni Δli c i =1 i =1 vi
1 P t = ∫ ndl c Q

高考物理光学知识点之几何光学单元检测附答案(3)

高考物理光学知识点之几何光学单元检测附答案(3) 一、选择题 1.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a 、b 两束单色光.则 A .玻璃对a 、b 光的折射率满足n a >n b B .a 、b 光在玻璃中的传播速度满足v a >v b C .逐渐增大入射角,a 光将先消失 D .分别通过同一双缝干涉实验装置时,相邻亮条纹间距离a 光大于b 光 2.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M 点发出一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射入,已知折射角γ=30°,则 A .光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B .玻璃的折射率6n C .光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D .CD 边不会有光线射出 3.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大.....的那种单色光,比另一种单色光( ) A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 4.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( ) A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R

5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知() A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出的光电子最大初动能最大 6.如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是 A.a光的能量较大 B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度 C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射 D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角 7.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 8.如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能正确描述其光路的是() A. B.

平面几何60条著名定理

1、勾股定理(毕达哥拉斯定理) 2、射影定理(欧几里得定理) 3、三角形的三条中线交于一点,并且,各中线被这个点分成2:1的两部分 4、四边形两边中心的连线的两条对角线中心的连线交于一点 5、间隔的连接六边形的边的中心所作出的两个三角形的重心是重合的。 6、三角形各边的垂直一平分线交于一点。 7、三角形的三条高线交于一点 8、设三角形ABC的外心为O,垂心为H,从O向BC边引垂线,设垂足为L,则AH=2OL 9、三角形的外心,垂心,重心在同一条直线(欧拉线)上。 10、(九点圆或欧拉圆或费尔巴赫圆)三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上, 11、欧拉定理:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上 12、库立奇*大上定理:(圆内接四边形的九点圆) 圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆内接四边形的九点圆。 13、(内心)三角形的三条内角平分线交于一点,内切圆的半径公式:r=(s-a)(s-b)(s-c)s,s为三角形周长的一半 14、(旁心)三角形的一个内角平分线和另外两个顶点处的外角平分线交于一点 15、中线定理:(巴布斯定理)设三角形ABC的边BC的中点为P,则有AB2+AC2=2(AP2+BP2) 16、斯图尔特定理:P将三角形ABC的边BC内分成m:n,则有n×AB2+m×AC2=(m+n)AP2+mnm+nBC2 17、波罗摩及多定理:圆内接四边形ABCD的对角线互相垂直时,连接AB中点M和对角线交点E的直线垂直于CD 18、阿波罗尼斯定理:到两定点A、B的距离之比为定比m:n(值不为1)的点P,位于将线段AB分成m:n的内分点C和外分点D为直径两端点的定圆周上 19、托勒密定理:设四边形ABCD内接于圆,则有AB×CD+AD×BC=AC×BD 20、以任意三角形ABC的边BC、CA、AB为底边,分别向外作底角都是30度的等腰△BDC、△CEA、△AFB,则△DEF是正三角形,

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案

高考物理光学知识点之几何光学技巧及练习题附答案 一、选择题 1.如图所示,将一个折射率为n的透明长方体放在空气中,矩形ABCD是它的一个截 面,一单色细光束入射到P点,入射角为θ. 1 2 AP AD =,则( ) A.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 1 2 n B.若要使光束进入长方体后能射至AD面上,角θ的最小值为arcsin 5 n C.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 1 2 n<θ≤arcsin21 n- D.若要此光束在AD面上发生全反射,角θ的范围应满足arcsin 25 5 n<θ≤arcsin21 n- 2.下列现象中属于光的衍射现象的是 A.光在光导纤维中传播 B.马路积水油膜上呈现彩色图样 C.雨后天空彩虹的形成 D.泊松亮斑的形成 3.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知折射角γ=30°,则 A.光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B.玻璃的折射率 6 n= C2×108 m/s D.CD边不会有光线射出 4.半径为R的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB=60°,若玻璃对此单色光的折射率n3 经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()

A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 5.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a 、b 、c 三束单色光。比较a 、b 、c 三束光,可知() A .当它们在真空中传播时,a 光的速度最大 B .当它们在玻璃中传播时,c 光的速度最大 C .若它们都从玻璃射向空气,c 光发生全反射的临界角最大 D .若它们都能使某种金属产生光电效应,c 光照射出的光电子最大初动能最大 6.如图所示,两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c 则下列说法中正确的是 A .a 光的能量较大 B .在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 C .在相同的条件下,a 光更容易发生衍射 D .a 光从玻璃到空气的全反射临界角小于b 光从玻璃到空气的全反射临界角 7.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx 1和Δx 2,已知Δx 1>Δx 2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v 1、v 2,光子能量分别用E 1、E 2、在同种介质中的折射率分别用n 1、n 2表示。则下列关系正确的是 A .λ1<λ2 B .v 1n 2 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ). A . B .

专题平面几何的四个重要定理

专题平面几何的四个重 要定理 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

竞赛专题讲座06 -平面几何四个重要定理 四个重要定理: 梅涅劳斯(Menelaus)定理(梅氏线) △ABC的三边BC、CA、AB或其延长线上有点P、Q、R,则P、 Q、R共线的充要条件是。 塞瓦(Ceva)定理(塞瓦点) △ABC的三边BC、CA、AB上有点P、Q、R,则AP、BQ、CR共点 的充要条件是。 托勒密(Ptolemy)定理 四边形的两对边乘积之和等于其对角线乘积的充要条件是该 四边形内接于一圆。 西姆松(Simson)定理(西姆松线) 从一点向三角形的三边所引垂线的垂足共线的充要条件是 该点落在三角形的外接圆上。 例题: 1.设AD是△ABC的边BC上的中线,直线CF交AD于F。求 证:。

【分析】CEF截△ABD→(梅氏定理) 【评注】也可以添加辅助线证明:过A、B、D之一作CF的平行线。 2.过△ABC的重心G的直线分别交AB、AC于E、F, 交CB于D。 求证:。 【分析】连结并延长AG交BC于M,则M为BC的 中点。 DEG截△ABM→(梅氏定理) DGF截△ACM→(梅氏定理) ∴===1 【评注】梅氏定理 3. D、E、F分别在△ABC的BC、CA、AB边上, ,AD、BE、CF交成△LMN。 求S△LMN。 【分析】 【评注】梅氏定理 4.以△ABC各边为底边向外作相似的 等腰△BCE、△CAF、△ABG。求证:AE、 BF、CG相交于一点。

【分析】 【评注】塞瓦定理 5.已知△ABC中,∠B=2∠C。求证:AC2=AB2+AB·BC。 【分析】过A作BC的平行线交△ABC的外接圆于D,连结BD。则 CD=DA=AB,AC=BD。 由托勒密定理, AC·BD=AD·BC+CD·AB。 【评注】托勒密定理 6.已知正七边形A 1A2A3A4A5A6A7。 求证:。(第21届全苏数学竞赛) 【分析】 【评注】托勒密定理 7.△ABC的BC边上的高AD的延长线交 外接圆于P,作PE⊥AB于E,延长ED交 AC延长线于F。 求证:BC·EF=BF·CE+BE·CF。 【分析】 【评注】西姆松定理(西姆松线) 8.正六边形ABCDEF的对角线AC、CE分别被内分点M、N分成的 比为AM:AC=CN:CE=k,且B、M、N共 线。求k。(23-IMO-5) 【分析】 【评注】面积法 9. O为△ABC内一点,分别以d a、d b、d c表示O到BC、CA、AB的距离,以R a、 R b、R c表示O到A、B、C的距离。

第十九讲平面几何中的几个著名定理

第十九讲平面几何中的几个著名定理 几何学起源于土地测量,几千年来,人们对几何学进行了深入的研究,现已发展成为一门具有严密的逻辑体系的数学分支.人们从少量的公理出发,经过演绎推理得到不少结论,这些结论一般就称为定理.平面几何中有不少定理,除了教科书中所阐述的一些定理外,还有许多著名的定理,以这些定理为基础,可以推出不少几何事实,得到完美的结论,以至巧妙而简捷地解决不少问题.而这些定理的证明本身,给我们许多有价值的数学思想方法,对开阔眼界、活跃思维都颇为有益.有些定理的证明方法及其引伸出的结论体现了数学的美,使人们感到对这些定理的理解也可以看作是一种享受.下面我们来介绍一些著名的定理. 1.梅内劳斯定理 亚历山大里亚的梅内劳斯(Menelaus,约公元100年,他和斯巴达的Menelaus是两个人)曾著《球面论》,着重讨论球面三角形的几何性质.以他的名子命名的“梅内劳斯定理”现载在初等几何和射影几何的书中,是证明点共线的重要定理. 定理一直线与△ABC的三边AB,BC,CA或延长线分别相交于X,Y,Z,则 证过A,B,C分别作直线XZY的垂线,设垂足分别为Q,P,S,见图3-98.由△AXQ∽△BXP得

同理 将这三式相乘,得 说明(1)如果直线与△ABC的边都不相交,而相交在延长线上,同样可证得上述结论,但一定要有交点,且交点不在顶点上,否则定理的结论中的分母出现零,分子也出现零,这时定理的结论应改为 AX×BY×CZ=XB×YC×ZA, 仍然成立. (2)梅内劳斯定理的逆定理也成立,即“在△ABC 的边AB和AC上分别取点X,Z,在BC的延长线上取点Y,如果 那么X,Y,Z共线”.梅内劳斯定理的逆定理常被用来证明三点共线. 例1 已知△ABC的内角∠B和∠C的平分线分别为BE和CF,∠A的外角平分线与BC的延长线相交于D,求证:D,E,F共线. 证如图3-99有 相乘后得

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案

高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案 一、选择题 1.下列说法正确的是() A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C.光的偏振现象说明光是纵波 D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2.题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折 射率n=5 3 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出 C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出 3.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B. C. D. 4.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()

A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 5.两束不同频率的平行单色光。、从空气射入水中,发生了如图所示的折射现象(a>)。下列结论中正确的是() A.光束的频率比光束低 B.在水中的传播速度,光束比小 C.水对光束的折射率比水对光束的折射率小 D.若光束从水中射向空气,则光束的临界角比光束的临界角大 6.一束单色光由玻璃斜射向空气,下列说法正确的是 A.波长一定变长 B.频率一定变小 C.传播速度一定变小 D.一定发生全反射现象 7.如图所示,黄光和紫光以不同的角度,沿半径方向射向半圆形透明的圆心O,它们的出射光线沿OP方向,则下列说法中正确的是() A.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间短 B.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间短 C.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间长 D.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间长 8.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是() A.真空中,a光的频率比较大

认识平面几何的61个著名定理

【认识平面几何的61个著名定理,自行画出图形来学习,★部分要求证明出来】 ★1、勾股定理(毕达哥拉斯定理) ★2、射影定理(欧几里得定理) ★3、三角形的三条中线交于一点,并且,各中线被这个点分成2:1的两部分 4、四边形两边中心的连线和两条对角线中心的连线交于一点 5、间隔的连接六边形的边的中心所作出的两个三角形的重心是重合的。 ★6、三角形各边的垂直平分线交于一点。 ★7、从三角形的各顶点向其对边所作的三条垂线交于一点 8、设三角形ABC 的外心为O ,垂心为H ,从O 向BC 边引垂线,设垂足不L ,则AH=2OL 9、三角形的外心,垂心,重心在同一条直线上。 10、(九点圆或欧拉圆或费尔巴赫圆)三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上, 11、欧拉定理:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上 12、库立奇大上定理:(圆内接四边形的九点圆) 圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆内接四边形的九点圆。 ★13、(内心)三角形的三条内角平分线交于一点,内切圆的半径公式: ()()()s c s b s a s r ---=,s 为三角形周长的一半 ★14、(旁心)三角形的一个内角平分线和另外两个顶点处的外角平分线交于一点 15、中线定理:(巴布斯定理)设三角形ABC 的边BC 的中点为P ,则有AB 2+AC 2=2(AP 2+BP 2) 16、斯图尔特定理:P 将三角形ABC 的边BC 分成m 和n 两段,则有n×AB 2+m×AC 2=BC×(AP 2+mn ) 17、波罗摩及多定理:圆内接四边形ABCD 的对角线互相垂直时,连接AB 中点M 和对角线交点E 的直线垂直于CD 18、阿波罗尼斯定理:到两定点A 、B 的距离之比为定比m:n (值不为1)的点P ,位于将线段AB 分成m:n 的内分点C 和外分点D 为直径两端点的定圆周上 ★19、托勒密定理:设四边形ABCD 内接于圆,则有AB×CD+AD×BC=AC×BD

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案

高考物理光学知识点之几何光学知识点总复习附答案 一、选择题 1.如图潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶上有一圆形亮斑,如果水对空气的临界角为C,则此圆形亮斑的直径是( ) A.2htanC B.2hsinC C.2hcosC D.2h 2.题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折 射率n=5 3 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆孤射出B.只能从圆孤射出 C.能从圆孤射出D.能从圆孤射出 3.一束单色光从空气进入玻璃,下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是A.只有频率发生变化 B.只有波长发生变化 C.只有波速发生变化 D.波速和波长都变化 4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.

C. D. 5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 6.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是 A.a光在水中传播速度比b光小 B.b光的光子能量较大 C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大 D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距7.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气,若黄光恰能发生全反射,则A.绿光也一定能发生全反射 B.红光也一定能发生全反射 C.红、绿光都能发生全反射 D.红、绿光都不能发生全反射 8.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ) A.向上移动 B.向下移动 C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动

平面几何四大定理

平面几何四大定理 平面几何四个重要定理 四个重要定理: 梅涅劳斯(Me nelau s)定理(梅氏线) △ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线上有点P 、Q 、R,则P、Q 、R共线的充要条件是 1RB AR QA CQ PC BP =??。 塞瓦(Ceva)定理(塞瓦点) △ABC 的三边BC 、CA 、AB 上有点P 、Q 、R ,则AP 、BQ 、CR 共点的充要条件是 1RB AR QA CQ PC BP =??。 托勒密(Pto lemy)定理 四边形的两对边乘积之和等于其对角线乘积的充要条件是该四边形内接于一圆。 西姆松(S imso n)定理(西姆松线) 该点落在三角形的外接圆上。 例题: 1. 设AD 是△A BC的边BC 上的中线,直线CF 交AD 于F 。求 证:FB AF 2ED AE = 。 【分析】CEF 截△ABD → 1FA BF CB DC ED AE =??(梅氏定理) 【评注】也可以添加辅助线证明:过A 、B、D 之一作CF 的平行 线。 2. 过△ABC 的重心G 的直线分别交AB 、AC 于E 、F,交CB 于

平面几何四大定理 D 。 求证: 1FA CF EA BE =+。 【分析】连结并延长AG 交BC 于M,则M为BC 的中点。 DEG 截△AB M→1DB MD GM AG EA BE =??(梅氏定理) D GF 截△AC M→1DC MD GM AG FA CF =??(梅氏定理) ∴FA CF EA BE + =MD AG )DC DB (GM ?+?=MD GM 2MD 2GM ??=1 【评注】梅氏定理 3. D 、E 、F 分别在△ABC 的BC 、C A、AB 边上, λ===EA CE FB AF DC BD ,A D、BE 、CF 交成△LMN 。 求S △LMN 。 【分析】 【评注】梅氏定理 4. 以△ABC 各边为底边向外作相似的等腰△B CE 、△CAF 、 △ABG 。求证:AE 、BF 、CG 相交于一点。 【分析】 【评注】塞瓦定理 5. 已知△ABC 中,∠B=2∠C。求证:AC 2=AB 2+AB ·B C。

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案 一、选择题 1.下列说法正确的是________. A .物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关 B .光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C .火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D .全息照相技术是光的衍射原理的具体应用 2.如图所示,将等腰直角棱镜截去棱角,使截面平行于底面,制成“道威棱镜”,可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M 点发出一束平行于底边CD 的单色光从AC 边射入,已知折射角γ=30°,则 A .光在玻璃中的频率比空气中的频率大 B .玻璃的折射率62 n = C .光在玻璃中的传播速度为2×108 m/s D .CD 边不会有光线射出 3.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v= n c ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ= c v 0λ D .λ0=λ/n,v= sinr csini 4.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )

A . 3 R B . 2 R C . 2R D .R 5.题图是一个 1 4 圆柱体棱镜的截面图,图中E 、F 、G 、H 将半径OM 分成5等份,虚线EE 1、FF 1、GG 1、HH 1平行于半径ON ,ON 边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n = 5 3 ,若平行光束垂直入射并覆盖OM ,则光线 A .不能从圆孤射出 B .只能从圆孤射出 C .能从圆孤 射出 D .能从圆孤 射出 6.一束单色光从空气进入玻璃,下列关于它的速度、频率和波长变化情况的叙述正确的是 A .只有频率发生变化 B .只有波长发生变化 C .只有波速发生变化 D .波速和波长都变化 7.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( ) A .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小 B .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大 D .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 8.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是( ). A . B .

平面几何四大定理

. . 平面几何四个重要定理 四个重要定理: 梅涅劳斯(Menelaus)定理(梅氏线) △ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线上有点P 、Q 、R , 则P 、Q 、R 共线的充要条件是 1RB AR QA CQ PC BP =??。 塞瓦(Ceva)定理(塞瓦点) △ABC 的三边BC 、CA 、AB 上有点P 、Q 、R ,则AP 、BQ 、CR 共点的充要条件是 1RB AR QA CQ PC BP =??。 托勒密(Ptolemy)定理 四边形的两对边乘积之和等于其对角线乘积的充要条件是该四边形内接于一圆。 西姆松(Simson)定理(西姆松线) 该点落在三角形的外接圆上。 例题: 1. 设AD 是△ABC 的边BC 上的中线,直线CF 交AD 于F 。 求证:FB AF 2ED AE = 。 【分析】CEF 截△ABD → 1FA BF CB DC ED AE =??(梅氏定理) 【评注】也可以添加辅助线证明:过A 、B 、D 之一作CF 的平 行线。 2. 过△ABC 的重心G 的直线分别交AB 、AC 于E 、F ,交CB

DEG 截△ABM →1DB MD GM AG EA BE =??(梅氏定理) DGF 截△ACM →1DC MD GM AG FA CF =??(梅氏定理) ∴FA CF EA BE +=MD AG )DC DB (GM ?+?=MD GM 2MD 2GM ??=1 【评注】梅氏定理 3. D 、E 、F 分别在△ABC 的BC 、CA 、AB 边上, λ===EA CE FB AF DC BD ,AD 、BE 、CF 交成△LMN 。 求S △LMN 。 【分析】 【评注】梅氏定理 4. 以△ABC 各边为底边向外作相似的等腰△BCE 、△CAF 、 △ABG 。求证:AE 、BF 、CG 相交于一点。 【分析】 B

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案(7)

高考物理光学知识点之几何光学解析含答案(7) 一、选择题 1.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是 A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B.逐渐增大入射角,b光首先发生全反射 C.在玻璃中,a光的速度大于b光的速度 D.在真空中,a光的波长小于b光的波长 2.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2,已知Δx1>Δx2。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2,在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2,光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。则下列关系正确的是 A.λ1<λ2 B.v1n2 3.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行) ①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。 ②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。 ③可能在表面N发生全反射。 ④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。 则上述说法正确的是( ) A.①③ B.②③ C.③ D.②④ 4.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 5.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所

示.下列说法正确的是() A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B.该玻璃对a光的折射率较小 C.b光的光子能量较小 D.b光在该玻璃中传播的速度较大 6.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是() A.真空中,a光的频率比较大 B.同一介质中,a光传播的速度大 C.a光光子能量比较大 D.同一介质对a光折射率大 7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是 () A.①③B.①④C.②④D.只有③ 8.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光.则

高考物理光学知识点之几何光学难题汇编及解析(1)

高考物理光学知识点之几何光学难题汇编及解析(1) 一、选择题 1.如图所示是一透明玻璃球体,其半径为R ,O 为球心,AB 为水平直径。M 点是玻璃球的最高点,一条平行于AB 的光线自D 点射入球体内,其折射光线为DB ,已知∠ABD =30°,光在真空中的传播速度为c 、波长为λ,则 A .此玻璃的折射率为 B .光线从D 传播到B 的时间是 C .光在玻璃球体内的波长为λ D .光在B 点会发成全反射 2.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大.....的那种单色光,比另一种单色光( ) A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 3.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( ) A .v= n c ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ= c v 0λ D .λ0=λ/n,v= sinr csini 4.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o 下面光路图中正确的是 A . B .

C. D. 5.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线() A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直 6.a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所示.下列说法正确的是() A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小 B.该玻璃对a光的折射率较小 C.b光的光子能量较小 D.b光在该玻璃中传播的速度较大 7.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知 A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大 B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大 C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小 D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小 8.下列说法中正确的是

1.几何光学

几何光学 1 填空题 1.1表示光源传播方向的几何线称为(光线)。 1.2费马原理指出,光在指定的两点间传播,实际的(光程)总是一个极值。 1.3凡是具有单个顶点的光束称为(单心光束)。 1.4实物是指如果入射到光学系统的是一束(发散)单心光束,它的顶点就是实物。 1.5虚物是指如果射入到光学系统的是一束(汇聚)单心光束,它的顶点就是虚物。 1.6实像是指如果出射于光学系统的是一束(会聚)的单心光束,它的顶点就是实像。1.7虚像是指如果出射于光学系统的是一束(发散)的单心光束,它的顶点就是虚像。 1.8在几何光学系统中,唯一能够完善成象的是(平面镜)系统,其成象规律为(虚像、等 大、正立、等距离)。 1.9对光具组来说,物点和象点是一对(共轭点)。 1.10光从水中进入空气时,若入射角大于(临界角)将发生(全反射)现象。 1.11近年来应用最广的(光学纤维)是利用全反射规律的光学元件。 1.12正常人眼的明视距离是(25cm)。 1.13远视眼的明视距离是( 大于 )(填:大于,小于,等于)正常人眼的明视距离。 1.14有效光阑总是对某一个指定的(参考点)而言的。 1.15要提高物镜的聚光本领,就要增大(相对孔径)。 1.16入射光瞳是指(有效光阑被自己前面部分(向着物空间)的光具组所成的象)。1.17入射光瞳是指(有效光阑)被自己前面部分的(光学系统)所成的象。 1.18象点对(出射光瞳)半径两端所张的立体角称为出射孔径角。 1.19主轴上物点发出的宽光束将产生(球差)。 1.20发光强度的单位是(坎德拉),照度的单位是(勒克斯)。 1.21理想光具组的两个主平面是一对横向放大率等于( 1 )的共轭平面;理想光具组的 两个节平面是一对角放大率等于( 1 )的共轭平面。 1.22一个5cm 高的物体放在球面镜前10cm处成1cm高的虚像,则此镜的曲率半径为 ( 5cm ), 此镜是(凸面镜)(凸面镜/凹面镜)。 1.23不同波长的光在同一介质中的折射率不同,这种现象称为(色散)。 1.24欲使由无穷远出发的近轴光线通过透明球体并成像在右边球的顶点处,则这透明球的 折射率为( 2 )。 1.25有一折射率为1.5、半径为4cm的玻璃球,物体在距球表面6cm处时,物体成像到球

平面几何中几个重要定理的证明

1 平面几何中几个重要定理及其证明 一、塞瓦定理 1.塞瓦定理及其证明 定理:在?ABC 内一点P ,该点与?ABC 的三个顶点相连所在的三条直线分别交?ABC 三边AB 、BC 、CA 于点D 、E 、F ,且D 、E 、F 三点均不是?ABC 的顶点,则有 1AD BE CF DB EC FA ??=. 证明:运用面积比可得 ADC ADP BDP BDC S S AD DB S S ????==. 根据等比定理有 ADC ADC ADP APC ADP BDP BDC BDC BDP BPC S S S S S S S S S S ??????????-=== -, 所以 APC BPC S AD DB S ??=.同理可得 APB APC S BE EC S ??=, BPC APB S CF FA S ??=. 三式相乘得 1AD BE CF DB EC FA ??=. 注:在运用三角形的面积比时,要把握住两个三角形是“等高”还是“等底”,这样就可以产生出“边之比”. 2.塞瓦定理的逆定理及其证明 定理:在?ABC 三边AB 、BC 、CA 上各有一点D 、E 、F ,且D 、E 、F 均不是?ABC 的顶点,若 1AD BE CF DB EC FA ??=,那么直线CD 、AE 、BF 三线共点. 证明:设直线AE 与直线BF 交于点P ,直线CP 交AB 于点D /,则据塞瓦定理有 // 1AD BE CF D B EC FA ??=. 因为 1AD BE CF DB EC FA ??=,所以有 A B C D F P A B C D E F P D /

平面几何定理及公式

平面几何定理及公式 1 过两点有且只有一条直线 2 两点之间线段最短 3 同角或等角的补角相等 4 同角或等角的余角相等 5 过一点有且只有一条直线和已知直线垂直 6 直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短 7 平行公理经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行 8 如果两条直线都和第三条直线平行,这两条直线也互相平行 9 同位角相等,两直线平行 10 内错角相等,两直线平行 11 同旁内角互补,两直线平行 12两直线平行,同位角相等 13 两直线平行,内错角相等 14 两直线平行,同旁内角互补 15 定理三角形两边的和大于第三边 16 推论三角形两边的差小于第三边 17 三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180° 18 推论1 直角三角形的两个锐角互余 19 推论2 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和 20 推论3 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角 21 全等三角形的对应边、对应角相等 22边角边公理(SAS) 有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等 23 角边角公理( ASA)有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等 24 推论(AAS) 有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等 25 边边边公理(SSS) 有三边对应相等的两个三角形全等

26 斜边、直角边公理(HL) 有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等 27 定理1 在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等 28 定理2 到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上 29 角的平分线是到角的两边距离相等的所有点的集合 30 等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等(即等边对等角) 31 推论1 等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边 32 等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合 33 推论3 等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60° 34 等腰三角形的判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(等角对等边) 35 推论1 三个角都相等的三角形是等边三角形 36 推论2 有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形 37 在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半 38 直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半 39 定理线段垂直平分线上的点和这条线段两个端点的距离相等 40 逆定理和一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上 41 线段的垂直平分线可看作和线段两端点距离相等的所有点的集合 42 定理1 关于某条直线对称的两个图形是全等形 43 定理2 如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线 44定理3 两个图形关于某直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上 45逆定理如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称 46勾股定理直角三角形两直角边a、b的平方和、等于斜边c的平方,即a^2+b^2=c^2 47勾股定理的逆定理如果三角形的三边长a、b、c有关系a^2+b^2=c^2 ,那么这个三角形是直角三角形 48定理四边形的内角和等于360° 49四边形的外角和等于360° 50多边形内角和定理n边形的内角的和等于(n-2)×180° 51推论任意多边的外角和等于360°

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1)

高考物理光学知识点之几何光学图文答案(1) 一、选择题 1.关于下列光学现象,正确的说法是() A.水中蓝光的传播速度比红光快 B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射 C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深 D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距较窄。2.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是 A.a光在水中传播速度比b光小 B.b光的光子能量较大 C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大 D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距3.有一束波长为6×10-7m的单色光从空气射入某种透明介质,入射角为45°,折射角为30°,则 A.介质的折射率是 2 B.这束光在介质中传播的速度是1.5×108m/s C.这束光的频率是5×1014Hz D.这束光发生全反射的临界角是30° 4.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光.则 A.玻璃对a、b光的折射率满足n a>n b B.a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v b C.逐渐增大入射角,a光将先消失 D.分别通过同一双缝干涉实验装置时,相邻亮条纹间距离a光大于b光 5.下列说法正确的是() A.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中,在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光

B.光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹,时而出现暗条纹C.红光的光子能量比紫光光子能量大 D.只有横波才能产生干涉现象 6.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则() A.通过同一玻璃三棱镜时,单色光a的偏折程度小 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,单色光a的临界角小 C.通过同一装置发生双缝干涉,用单色光a照射时相邻亮纹间距小 D.照射同一金属发生光电效应,用单色光a照射时光电子的最大初动能大 7.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是 ①看到A中的字比B中的字高 ②看到B中的字比A中的字高 ③看到A、B中的字一样高 ④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高 A.①④ B.只有① C.只有② D.③④ 8.下列说法正确的是________. A.物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关 B.光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C.火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D.全息照相技术是光的衍射原理的具体应用 9.如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是 A.出射光线不一定与入射光线平行 B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射 θ

第三章 几何光学的基本原理1资料

第三章 几何光学的基本原理 1 证明反射定律符合费马原理。 证明:设平面Ⅰ为两种介质的分界面,光线从A 点射向界面经反射B 点,在分界面上的入射点为任意的C 点;折射率分别为:n 1、n 2。 (1)过A 、B 两点做界面的垂直平面Ⅱ,两平面相交为直线X 轴,过C 点做X 轴的垂线,交X 轴于C '点,连接ACC '、BCC '得到两个直角三角形,其中:AC 、BC 为直角三角形的斜边,因三角形的斜边大于直角边,根据费马原理,光线由A 点经C 点传播到B 点时,光程应取最小值,所以在分界面上的入射点必为C '点,即证明了入射光线A C '和反射光线B C '共面,并与分界面垂直。 (2)设A 点的坐标为(x 1,y 1),B 点坐标为(x 2,y 2),C 点坐标为(x ,0),入射角为θ,反射角为θ',则光线由A 传播到B 的光程: ))()((2 2222 1211y x x y x x n +-+ +-=? 若使光程取极值,则上式的一阶导数为零,即: 0)()(22 2 2221 2 11=+--- +--=? y x x x x y x x x x dx d 从图中得到:21 2 11)(sin y x x x x +--= θ 22 2 22)(sin y x x x x +--= 'θ 也即:sin θ=sin θ',说明入射角等于反射角,命题得证。 2 根据费马原理可以导出在近轴条件下,从物点这出并会聚到象点所有光线的光程都相等。由此导出薄透镜的物象公式。

解: 3 眼睛E 和物体PQ 之间有一块折射率为1.5的玻璃平板,平板的厚度d 为30cm ,求PQ 的象P 'Q '与物体之间的距离d 2。 解:方法一 P 'Q '是经过两个平面折射所形成的象 (1)PQ 经玻璃板前表面折射成象: 设PQ 到前表面的距离为s 1,n=1、n '=1.5 由平面折射成象的公式:11s n n s '=' 得到:112 3 s s =' (2)PQ 经玻璃板前表面折射成象: 从图中得到:s 2=s 1+d 、n=1.5、n '=1 根据:22s n n s ' =' 解出最后形成的象P 'Q '到玻璃板后表面的距离:d s s 3 212+=' 物PQ 到后表面的距离:s=s 1+d 物PQ 与象P 'Q '之间的距离d 2:d 2 = s 2'-s =(3 2 1- )d=10cm 方法二:参考书中例题的步骤,应用折射定律解之。 方法三:直接应用书中例题的结论:d 2 =d (1-1/n )即得。 4 玻璃棱镜的折射角A 为600,对某一波长的光其折射率为1.6,计算(1)最小偏向角;(2)此时的入射角;(3)能使光线从A 角两侧透过棱镜的最小入射角。 解:(1)根据公式:2 sin 2 sin 0A A n += θ

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