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第一讲光的反射与折射规律【基本概念】一、光线的概念光的传播伴随着能量的传播，表示光的传播方向的几何线称为光线。
对许多实际问题特别是光学技术成像问题，借助于光线的概念，应用某些基本实验定律及几何定律，就可以进行一切必要的计算而不涉及光的本性问题。
二、几何光学的基本实验定律1．光的直线传播定律：光在均匀介质中是沿直线传播的。
2．光的独立传播定律：自不同方向或由不同物体发出的光线相交时，对每一光线的独立传播不发生影响。
光线行进方向是可逆的。
3．光的反射定律入射光线、入射点处反射面的法线和反射光线在同一平面内，且入射光线与法线的夹角i，等于反射光线与法线的夹角i’。
4．光的折射定律入射光线、折射光线和入射点处分界面的法线在同一平面内，且入射光线和折射光线分别位于法线两侧，入射角i1和折射角i2之间有下面关系式：n l sin i l=n2sin i2式中n l和n2分别是介质1和介质2的折射率。
媒质的折射率与光在这种媒质中的传播速度关系为：n=c/v式中c为光在真空中的传播速度，v为光在媒质中的传播速度。
相对折射率与两种媒质的绝对折射率、光在两种媒质中的传播速度的关系为n21=n2/n1=v1/v2媒质的折射率反映了媒质的传光特性，对两种媒质比较，折射率大的媒质，光在其中的速度小，叫光密媒质；折射率小的媒质，光在其中的速度大，叫光疏媒质。
一般媒质的折射率还与入射光的频率有关。
不同频率的光在同一种媒质中的折射率略有不同，紫光的折射率要大于红光的折射率。
一束白光通过三棱镜后发生色散，结果表明各色光在三棱镜材料的折射率不同。
*棱镜的偏向角入射光经三棱镜两次折射后改变了方向，光线传播改变的方向可用第一次折射的入射光线和第二次折射的折射光线的延长线的夹角δ来表示，δ称为棱镜的偏向角。
由图可知δ=(i 1—r 1)+(r 2—i 2) =(i 1+r 2)—(r 1+i 2)因为 (r 1+i 2)=α；所以δ=（(i 1+r 2）α-由折射定律得：sinr 2=nsini 2、sinr 1=sini 1/n当三棱镜中的折射光线相对于顶角α对称成等腰三角形时i 1=r 2，r 1= i 2 =2αsini 1= sinr 2 = nsinr 1 =2sinαn r 1+ i 2=)2sin arcsin(2αn所以偏向角δ为α-α=δ)2sin arcsin(2n或常写为2sin 2sinα=α+δn这时δ为三棱镜的最小偏向角，常用此式来测定棱镜的折射率5．全反射当光由光密介质射入光疏介质时，由折射定律可知，其折射角总大于入射角。
——光学基本知识——光通量（￠）：光源在单位时间内发出可见光的量的总和。
单位：lm（流明）符号：￠光强（I）：可见光在某一特定方向角内发射的强度，代表光源发光分布规律。
单位：cd(坎德拉) 符号：I照度（E）：单位面积上受到的光通量数，表示某一场所的明亮度。
单位：Lx（勒克斯）符号：E亮度（L）：光源在某一方向上的单位投射面在单位立体角中发射的光通量，称为光源在某一方向上的光亮度。
单位：cd/m2（坎德拉/平方米）符号：L光效（n）：光源的发光效率，即光源发出的光通量与该光源所消耗的电功率之比。
单位：lm/w 符号：n灯具效率：在规定的条件下，测得的灯具所发出的光通量值与灯具内所有光源发出的光通量测定值之间的比值，是衡量灯具利用能量的重要标准。
色温（K）：以绝对温度K来表示，是指将一标准黑体加热，使其温度升高至某一程度时，颜色开始由红→浅红→橙黄→白→兰白→兰逐渐变化，当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。
色温越高兰色成分越高，反之红色成分越高。
单位：K（开尔文）符号：K眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可引起不舒适或造成视觉降低的现象，称之为眩光。
眩光可以分为失能眩光和不舒服眩光，凡是降低人眼视力的眩光称之为失能眩光，凡使人眼产生不舒适的眩光称之为不舒服眩光，眩光是影响照明质量的最重要的因素之一。
显色指数（Ra）：光源对于物体颜色呈现的程度称之为显色性。
原则上，人造光线应该与自然光线相同，使人的肉眼能够正确辨别事物的颜色。
显色指数表示的是对光源显色性能的评价，显色指数越高，基显色性就越好。
标题初二物理课堂光学基础知识讲解初二物理课堂光学基础知识讲解光学是物理学的一个重要分支，研究光的本质、光的传播规律以及与物质相互作用的过程。
在初二物理课堂中，学习光学基础知识是十分重要的，本文将为你系统地讲解初二物理课堂上的光学基础知识。
一、光的本质光是一种电磁波，具有波动和粒子性质。
电磁波是由电场和磁场交替变化产生的能量传播。
光的波长决定了光的颜色，越短的波长，光的颜色越青紫；越长的波长，光的颜色越红橙。
光的速度在真空中为常数，约为300000公里/秒。
二、光的传播1. 直线传播：光在真空中或均匀介质中的传播是直线传播。
当光线从一种介质传到另一种介质时，会发生折射现象，即光线的传播方向发生改变。
2. 反射：当光线遇到物体表面时，部分光线被物体表面反弹回来，这种现象称为反射。
反射遵循入射角等于反射角的定律。
3. 折射：当光线从一种介质传到另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。
折射遵循入射角与折射角满足`n1*sinθ1=n2*sinθ2`的折射定律。
三、光的颜色与光的分光白光是由多种不同波长的光合成的，在透明介质中传播时，不同波长的光呈现出不同的传播速度，从而造成光的偏折。
这种现象称为光的分光。
光的分光可以通过棱镜实验观察到，将白光通过棱镜后，不同波长的光在经过棱镜后会呈现出不同的偏折角度。
可以观察到从上到下分布的七种颜色，分别是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
这些颜色组成了光的谱线。
四、光的成像与光学仪器1. 平面镜成像：平面镜是将光线反射的镜子。
当光线垂直入射到一个平面镜上时，光线被反射，光线沿入射光线的方向反弹，且反射光线与入射光线之间的夹角等于入射角。
2. 凸透镜：凸透镜能够使光线发生折射并聚焦，使光线汇聚到一点处。
凸透镜有一个主光轴，凸透镜的两侧分别有一个焦点。
当物体位于焦点之外时，凸透镜能够形成实像；当物体位于焦点之内时，凸透镜能够形成虚像。
3. 凹透镜：凹透镜能够散射光线，使光线分离。
