高中物理竞赛辅导__几何光学

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几何光学 §1.1 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反射光线在入射光线和法线所决定平面内； 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。

S4、光的折射定律：

①折射光线在入射光线和法线所决定平面内； ②折射光线和入射光线分居法线两侧；

i sin i 1 与折射角 2 满足 n1 1 = n 2 sin i 2 ； ③入射角 i

④当光由光密介质向光疏介质中传播，且入射角大于临

1 的光密介质界角 C 时，将发生全面反射现象（折射率为 n

2 的光疏介质的临界角对折射率为 n

sin C =

n 2 n 1 ）。

S2 图

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121

§1.2 光的反射

1.2.1、组合平面镜成像：

1.组合平面镜由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（交于 O点）镜间放一点光源 S（图 1-2-1），S 发出的光线经过两个平

图 122

S 1 、 S 2 、 3 三个虚像。用几何的方法面镜反射后形成了 S

不难证明：这三个虚像都位于以 O 为圆心、OS为半径的圆

S S 1 、S 1 和 3 、 S 2 和 3 之间都以上，而且 S 和 S 和 S 2 、 S

平面镜（或它们的延长线）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（图1-2-2），用上述规律，很容易确定像的位置：①

1 和 S 2 ；③过 S 1 和 S 2 作以 O 为圆心、OS 为半径作圆；②过S 做 AO和 BO 的垂线与圆交于 S BO

和 AO 的垂线与圆交于

S 3 和 S 4 ；④过 S 3 和 S 4 作 S S ~ S 5 便是 AO 和 BO 的垂线与圆交于 5 ， 1 S

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