1、几何光学几何光学 1.1 几何光学基础几何光学基础 1.2 光的反射光的反射 1.3 光的折射光的折射 1.4、光在球面上的反射与折射、光在球面上的反射与折射 1.5、透镜成像、透镜成像1.1 几何光学基础几何光学基础 1、光的直线传播：、光的直线传播： 光在同一均匀介质中沿光在同一均匀介质中沿直线传播。直线传播。 2、光的独立传播：、光的独立传播： 几束光在交错时互不妨几束光在交错时互不妨碍，仍按原来各自的方向传播。碍，仍按原来各自的方向传播。 3、光的反射定律：、光的反射定律：反射光线在入射光线和法线所决定平面内反射光线在入射光线和法线所决定平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射光线
2、和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。反射角等于入射角。1.1 几何光学基础几何光学基础 4、光的折射定律：、光的折射定律：折射光线在入射光线和法线所决定平面内折射光线在入射光线和法线所决定平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射光线和入射光线分居法线两侧；入射角与折射角满足入射角与折射角满足 当光由光密介质向光疏介质中传播，且入当光由光密介质向光疏介质中传播，且入射角大于临界角射角大于临界角 C时，将发生全面反射现象时，将发生全面反射现象（折射率为（折射率为 的光密介质对折射率为的光密介质对折射率为 光疏光疏介质的临界角介质的临界角 ） 1.2 光的反射光的反射 1.组合平面镜组合平
3、面镜 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。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。 1.2 光的反射光的反射两面平面镜两面平面镜 AO和和 BO成成 60角放置（图角放置（图1-2-2），用上述），用上述规律，很容易确规律，很容易确定像的位置定像的位置 1.2 光的反射光的反射 双镜面反射双镜面反射 =15OA=10cmA点发出的垂直于 L2的光线射向 L1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？ 1.2 光的反射光的反射光 线经根据平面反射的 对 称性 , BC=BC BOA=
4、 BOC=上述 ABCD均在一条直线上。因此，光线在 L1和 L2间反复反射跟光线沿 ABC直线传播等效设 N为第 n次反射的入射点，则n满足关系：取 n=5 NOA=75 总路程 1.2 光的反射光的反射2、全反射、全反射全反射光从密度媒质全反射光从密度媒质 1射向光疏媒质射向光疏媒质 2，当入射角大于临界角，当入射角大于临界角=sin-1n21 ，光线将发生全反射。，光线将发生全反射。图 1-2-5是光导纤维的示意图。AB为其端面，纤维内芯材料的折射率 n1=1.3,n2=1.2,试问入射角在什么范围内才能确保光在光导纤维内传播？只要 即可。 r表示光第一次折射的折射角， 表示光第二次的入
5、射角，只要大于临界角，光在内外两种材料的界面上发生全反射，光即可一直保持在纤维内芯里传播。1.2 光的反射光的反射 例例 1 如图如图 1-2-6所示，所示， AB表示一平直的平面镜，表示一平直的平面镜， P1 P2是水平是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜）放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜） MN是屏，三者是屏，三者相互平行，屏相互平行，屏 MN上的上的 ab表示一条竖直的缝（即表示一条竖直的缝（即 ab之间是之间是透光的）。某人眼睛紧贴米尺上的小孔透光的）。某人眼睛紧贴米尺上的小孔 S（其位置如图所（其位置如图所示），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题图示），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题图上用三角板作图求出可看到的部位，并在上用三角板作图求出可看到的部位，并在 P1 P2上把这部分上把这部分涂以标志。涂以标志。
