《几何光学演示文稿》PPT课件.ppt

几何光学 一 光的直线传播光的反射二 光的折射 光的全反射 光的色散 第一节光的直线传播光的反射 例如太阳 白炽灯 酒精灯水银灯 荧光灯等 激光器 1 光源 光源是把其他形式的能转化为光能的物体或装置 电灯发光 转化为光能蜡烛燃烧 转化为光能太阳发光 转化为光能 电能 化学能 核能 月亮是不是光源呢 光在同一种均匀介质中是沿直线传播的 2 光的传播方式 3 光线 光线是为了表示光的传播方向画的一系列有方向的直线实际不存在 4 光速 光速的测量 迈克耳逊光在真空中的速度是3 108m s 光在其他介质中的速度比在真空中的速度小 光在空气中的速度十分接近3 108m s 例题1 如图八面镜静止时 可从望远镜中恰能看到S的像 从静止缓慢增加八面镜的转速 恰好第一次又看到光源S的像 已知光速为C 求八面镜的角速度 5 光的直线传播现象实例 1 小孔成像2 影子的形成3 月食 日食 日食 D 月食 例题 如图小球从点光源S处水平抛出 小球在竖直墙壁上的影子做什么运动 S 一 光的反射现象 1 光的反射定律 反射光线与入射光线 法线在同一平面内 三线共面 反射光线和入射光线分居法线的两侧 两线分居 反射角等于入射角 两角相等 2 反射时光路可逆 3 镜面反射和漫反射 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 4 平面镜成像 等大正立虚像像距等于物距物像连线垂直平面镜物像关于平面镜对称 例题2 如图 一束细光束垂直射在平面镜上的O点 平面镜距墙壁距离为d 平面镜绕O点以角速度 顺时针转过 时 墙上的光斑P的移动速度是多大 O P 二 光的折射 光的全反射 光的色散 1 光的折射 光的折射定律 三线共面 两线分居 2 折射率 光从射入介质时叫这种介质的折射率 真空 3 全反射 条件 光由光密介质射入光疏介质 入射角大于临界角 临界角 光从介质射入时 折射角等于度时的入射角C 真空 90 能作出光路图来分析观察到的现象吗 沙漠里的行人常看到远处物体的倒景 以为前方有水源而奔向前去 为什么总是可望而不可及 例 如图所示光在1 2 3三种介质中传播的路径则它们的折射率大小关系是 应用 例2 光导纤维的折射率为n 长为L光刚好从a全部传到b 则传播时间是多少 例3 直角玻璃三棱镜置于空气中 已知 A 60 C 90 一束极细的单色光于AC的中点D垂直AC面入射 AD a 棱镜的折射率n 2 求 1 光从棱镜第一次射入空气时的折射角 2 光从进入棱镜到它第一次射入空气时所经历的时间 设光在真空中传播速度为c 光的色散现象 4 光的色散成因和规律 a是什么色光 b是什么色光 色散成因 同一介质对不同色光的折射率不同色光在同一介质中的传播速度 折射角减小 折射率增大 速度减小 临界角减小 偏折角增大 频率增大 波长减小 能量增大 不同 不同 例 如图水下有一白色线光源 当光线顺时针转动时先消失的是色光 全部消失后再逆时针转回时先射出的是色光 例4 2004年全国理综 发出白光的细线光源ab 长度为l0 竖直放置 上端a恰好在水面以下 如图 现考虑线光源ab发出的靠近水面法线 图中的虚线 的细光束经水面折射后所成的像 由于水对其色散作用 若以l1表示红光成的像的长度 l2表示蓝光成的像的长度 则 A l1l2 l0C l2 l1 l0D l2 l1 l0 例5 光线以入射角i从空气射向折射率n 2的透明介质表面 1 当入射角i 450时 求反射光线与入射光线的夹角 2 当入射角为i 时 折射光线与反射光线垂直 求入射角i 例6 某透明物体制成的等腰直角棱镜ABO 两腰都为16cm 且两腰与ox和oy轴都重合 如图所示 从BO边的C点注视A棱 发现A棱的位置在D点 在C D两点插上大头