高三物理竞赛辅导-几何光学(吴志坚)PPT课件
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word几 何 光 学§1.1 几何光学基础1、光的直线传播:光在同一均匀介质中沿直线传播。
2、光的独立传播:几束光在交错时互不妨碍,仍按原来各自的方向传播。
3、光的反射定律:①反射光线在入射光线和法线所决定平面内; ②反射光线和入射光线分居法线两侧; ③反射角等于入射角。
4、光的折射定律:①折射光线在入射光线和法线所决定平面内; ②折射光线和入射光线分居法线两侧;③入射角1i 与折射角2i 满足2211sin sin i n i n =;④当光由光密介质向光疏介质中传播,且入射角大于临界角C 时,将发生全面反射现象〔折射率为1n 的光密介质对折射率为2n 的光疏介质的临界角12sin n n C =〕。
§1.2 光的反射、组合平面镜成像:1.组合平面镜 由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜,射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射,因而会出现生成复像的现象。
先看一种较简单的现象,两面互相垂直的平面镜〔交于O 点〕镜间放一点光源S 〔图1-2-1〕,S 发出的光线经过两个平面镜反射后形成了1S 、2S 、3S 三个虚像。
用几何的方法不难证明:这三个虚像都位于以O 为圆心、OS 为半径的圆上,而且S 和1S 、S 和2S 、1S 和3S 、2S 和3S 之间都以平面镜〔或它们的延长线〕保持着 对称关系。
用这个方法我们可以容易地确定较复杂的情况中复像的个数和位置。
两面平面镜AO 和BO 成60º角放置〔图1-2-2〕,用上述规律,很容易确定像的位置:①以O 为圆心、OS 为半径作圆;②过S 做AO 和BO 的垂线与圆交于1S 和2S ;③过1S 和2S 作BO 和AO 的垂线与圆交于3S 和4S ;④过3S 和4S 作AO 和BO 的垂线与圆交于5S ,51~S S 便是SS S 2图1-2-1S 3图1-2-2在两平面镜中的5个像。
双镜面反射。
如图1-2-3,两镜面间夹角a =15º,OA =10cm ,A 点发出的垂直于2L 的光线射向1L 后在两镜间反复反射,直到光线平行于某一镜面射出,那么从A 点开始到最后一次反射点,光线所走的路程是多少?如图1-2-4所示,光线经1L 第一次反射的反射线为BC ,根据平面反射的对称性,BC C B =',且∠a C BO ='。
高中物理竞赛教程(超详细) 第十讲几何光学.txt性格本身没有好坏,乐观和悲观对这个世界都有贡献,前者发明了飞机,后者发明了降落伞。
第一讲几何光学§1.1 几何光学基础1、光的直线传播:光在同一均匀介质中沿直线传播。
2、光的独立传播:几束光在交错时互不妨碍,仍按原来各自的方向传播。
3、光的反射定律:①反射光线在入射光线和法线所决定平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角。
4、光的折射定律:①折射光线在入射光线和法线所决定平面内;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③入射角与折射角满足;④当光由光密介质向光疏介质中传播,且入射角大于临界角C时,将发生全面反射现象(折射率为的光密介质对折射率为的光疏介质的临界角)。
§1.2 光的反射1.2.1、组合平面镜成像:1.组合平面镜由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜,射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射,因而会出现生成复像的现象。
先看一种较简单的现象,两面互相垂直的平面镜(交于O点)镜间放一点光源S(图1-2-1),S发出的光线经过两个平面镜反射后形成了、、三个虚像。
用几何的方法不难证明:这三个虚像都位于以O 为圆心、OS为半径的圆上,而且S和、S和、和、和之间都以平面镜(或它们的延长线)保持着对称关系。
用这个方法我们可以容易地确定较复杂的情况中复像的个数和位置。
两面平面镜AO和BO成60o角放置(图1-2-2),用上述规律,很容易确定像的位置:①以O为圆心、OS为半径作圆;②过S做AO和BO的垂线与圆交于和;③过和作BO和AO的垂线与圆交于和;④过和作AO和BO的垂线与圆交于,便是S在两平面镜中的5个像。
双镜面反射。
如图1-2-3,两镜面间夹角=15o,OA=10cm,A点发出的垂直于的光线射向后在两镜间反复反射,直到光线平行于某一镜面射出,则从A点开始到最后一次反射点,光线所走的路程是多少?如图1-2-4所示,光线经第一次反射的反射线为BC,根据平面反射的对称性,,且∠。
高中物理竞赛教程(超详细)第十讲几何光学高中物理竞赛教程(超详细) 第十讲几何光学§1.1 几何光学基础1、光的直线传播:光在同一均匀介质中沿直线传播。
2、光的独立传播:几束光在交错时互不妨碍,仍按原来各自的方向传播。
3、光的反射定律:①反射光线在入射光线和法线所决定平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角。
4、光的折射定律:①折射光线在入射光线和法线所决定平面内;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③入射角与折射角满足;④当光由光密介质向光疏介质中传播,且入射角大于临界角C时,将发生全面反射现象(折射率为的光密介质对折射率为的光疏介质的临界角)。
§1.2 光的反射1.2.1、组合平面镜成像:1.组合平面镜由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜,射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射,因而会出现生成复像的现象。
先看一种较简单的现象,两面互相垂直的平面镜(交于O点)镜间放一点光源S(图1-2-1),S发出的光线经过两个平面镜反射后形成了、、三个虚像。
用几何的方法不难证明:这三个虚像都位于以O为圆心、OS为半径的圆上,而且S和、S和、和、和之间都以平面镜(或它们的延长线)保持着对称关系。
用这个方法我们可以容易地确定较复杂的情况中复像的个数和位置。
两面平面镜AO和BO成60o角放置(图1-2-2),用上述规律,很容易确定像的位置:①以O为圆心、OS为半径作圆;②过S做AO和BO的垂线与圆交于和;③过和作BO和AO的垂线与圆交于和;④过和作AO和BO的垂线与圆交于,便是S 在两平面镜中的5个像。
双镜面反射。
如图1-2-3,两镜面间夹角=15o,OA=10cm,A点发出的垂直于的光线射向后在两镜间反复反射,直到光线平行于某一镜面射出,则从A点开始到最后一次反射点,光线所走的路程是多少?如图1-2-4所示,光线经第一次反射的反射线为BC,根据平面反射的对称性,,且∠。