1、几何光学1 直线传播: 光在均匀媒质中沿直线传播 2 反射定律: 反射线在入射面内,且与入射线分居法线两侧, 3 折射定律: 折射线在入射面内,且与入射线分居法线两侧, ( 1)光在不同媒 质 中的 传 播速度不同,称为媒质对真空的折射率。( 2)不同波长的光在同一媒质中传播的速度不相等,因而 与波长有关,一束白光入射某一媒质后,不同波长光的折射角不同,就出现色散现象。一、几何规律( 3)全反射:当光由光密媒质射向光疏媒质时,可能出现全反射。( 4)棱镜的偏向角:入射光经三棱镜折射后改变了方向,出射光线与入射光线之间的夹角称为偏向角。 当 很小 时 当棱 镜 中折射光 线 与棱 镜 底面平行
2、时4 光线的独立传播定律和光线可逆原理5 等光程性费马原理: 光在指定的两点间传播,实际的光程总是一个极值,即光沿光程为最小值、最大值或恒定值的路程传播。在一般情况下,实际光程大多是取极小值。例 1 光导纤维是由玻璃或塑料制成的细丝,直径只有几十微米,由折射率 n1较大的内芯和 n2较小的外套两层组成,光线在内芯传播。对于入射角大于临界角的那些光线,在两层界面上经历多次全反射后从另一端面射出。问:为保证光能在光纤中传播,在光纤端面上的入射角应满足什么条件?例 2 如图所示,将一截面是矩形的玻璃棒(已知棒的宽为 d,折射率为 1.5)弯成马蹄形,弯曲部分是一个半圆(内半径为 R),一束光线从一个端面正方向射入,若要光线从另一端全部射出,则 R/d的值至少是多少?例 3 半圆柱形玻璃的折射率 ,放置在空气中。在垂直于半 圆 柱体的平面内,光 线 以 45度角入射在半 圆 柱体的平表面上。 试问 光 线 从半 圆 柱体的什么范 围 内透出(以角度表示)。例 4 内径为 r、外径为 R( rR)的玻璃管装满了发光液体,液体在伦琴射线的照射下发绿光,玻璃对绿光的折射率为n1,而液体的折射率为 n2。若从旁边看玻璃管,管壁玻璃厚度仿佛是零,这时 r/R应满足什么样的条件?二、理想成像问题1 光在平面上反射和折射( 1)平面反射虚物成实像 实物成虚像