高中物理竞赛：几何光学
几何光学§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、入射光线和法线在同一平面内；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、入射光线和法线在同一平面内；②折射光线和入射光线分居法线两侧；③入射角i与折射角i2满足
1si
i1
2si
i2；1④当光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。
11几何光学§2光的反射组合平面镜成像组合平面镜：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镜间放一点光源S，S发出的光线经过两个平面镜反射后形成了S1、S2、S3三个虚像。用几何的方法不难证明：这三个虚像都位于以O为圆心、OS
2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创143
f为半径的圆上，而且S和S1、S和S2、S1和S3、S2和S3之间都以平面镜保持着对称关系。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，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S1和S4OS5S2S3图2S1SS2；③过S1和S2作BO和AO的垂线与圆交于S3和S4；④过S3和S4作AO和BO的垂线与圆交于S5，S1S5便是S在两平面镜中的5个像。双镜面反射。如图3，两镜面间夹角a15o，OA10cm，A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？图32O1L1OαAL2C1BOαAC图4DL1L2如图4所示，光线经L第一次反射的反射线为
2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创243
fBC，根据平面反射的对称性，BCBC，1且∠BOCa。上述ABCD均在同一直线上，因此光线在L、L之间的反复反射就21跟光线沿ABC直线传播等效。设N是光线第
次反射的入射点，且该次反射线不再射到090另一个镜面上，则
值应满足的关系是
a。
全反射：全反射光从密度媒质1射向光疏媒质2，当入射角大于临界角asi
光线发生全反射。全反射现象有重要的实用意义，如现代通讯的重要组成部分光导纤维，就是利用光的全反射现象。图5r