光学基础（2） 光的反射和折射

一、光的直线传播 1、光源： 2 、光的直线传播 光在同一种均匀介质中沿直线传播 能够发光的物体（如电灯、蜡烛、太阳等） 光线：表示光的传播方向的一条直线 ---光束的抽象 光在同一种均匀介质中沿直线传播

4、小孔成像 思考 结论 . 小孔成像说明什么？ . 像和物位置关系如何？ . 像的大小和什么有关？ （1）小孔成像说明光沿直线传播。 （2）光屏上的像是上下、左右颠倒的。 （3）物体和孔的距离越小，像越大。 （4）屏和孔的距离越大，像越大。

5、物体的影子 伪本影 本影 半影 本影：不透明物体背面光完全照不到的区域。 半影：不透明物体背面有部分光照的区域。 伪本影：本影的延长部分（有部分光照）。

影的形成 半 影 本影 本 影 半 影 影 半 影 半 影 点光源 小线光源 大线光源

日食现象 地 半影 日 月 地 地 半影 地 本影 伪本影

日 地 月食 .当月球位于地球本影区时,可观察到月全食 .当月球位于地球半影区时,可观察到月偏食 .因月球不会进入地球伪本影内,故无月环食

（一）光的反射： 二、光的反射 平面镜 1、反射定律： ß 在两种媒质的分界面处，光将改变传播方向， 一部分光被返射回原来的媒质中。 法线 （1）反射光线、入射 光线和法线在同一平面 内，反射光线和入射光 线分居在法线两侧 入射光线 反射光线 a ß M （2）反射角等于入射角

2、反射种类 M M 镜面反射 漫反射 都遵循反射定律 3、光路可逆 在反射现象中光路是可逆的

（4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开） （二）平面镜 1、成像（作图） 2、成像特点 （1）等大 （2）正立 （3）虚象(延长线交点） M （4）物、像关于镜面对称 3、平面镜作图的步骤 （1）明确物体 （2）找出对称 （3）确定虚象 （4）作出光路(至少画出两条光线且虚实分开） (5) 确定观像范围要画边缘光线

三、球面镜 P P F F 球面镜：反射面是球面的一部分 O O 凹（内反） 凸（外反） 会聚作用 发散作用 实焦点 虚焦点 车灯等 后视镜等 面镜

ß 四、光的折射 (一)光的折射 i改变，r也随之改变 i增大，r增大 i减小，r减小 1、光的折射 入射光线 N N’ 法线 反射光线 A 光从一种媒质射入另一种媒质时，传播方向发生改变的现象。 C 空气 玻璃 i改变，r也随之改变 O B ß i增大，r增大 i减小，r减小 折射光线

2、折射定律 空气 3、折射现象解释 水 4、光路可逆 •折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧。 •入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数。 水 空气 3、折射现象解释 视深比实深浅 A’ 4、光路可逆 折射现象中光路可逆 A

(二)折射率 折射率是反映媒质光学性质的物理量 ——折射率 光疏媒质 光密媒质 i＞γ 光疏媒质 光密媒质 i＜γ

γ γ’ (三)应用 i AO∥EB 光线发生侧移 i’ A O 1、光从玻璃砖的一面射入将从另一面射出 E C 2 A B D 1 3 2、如图1、2、3为三条光线请根据光路走向判断 •1、2、3哪条为入射光线、折射光线、反射光线？ 　　• AB、CD哪个是界面？哪条是法线？ C 2 A B D 1 3 B

(四)、光的折射 色散 (1)棱镜使白光发生色散图

七、透 镜 1、透镜的构造 2、透镜的种类 折射面是两个球面，或者一个是球面，另一个是平面的透明体， 凸透镜：中间厚，边缘薄. 特 点: 对光线起会聚作用 原 因：棱镜对光线的偏 折作用原理

C1 O C2 凹透镜：中间薄，边缘厚. 特 点: 对光线起发散作用 原 因：棱镜对光线的偏折 作用原理 3、透镜的主轴、光心和焦点 主光轴 特 点: 对光线起发散作用 原 因：棱镜对光线的偏折 　　　　作用原理 3、透镜的主轴、光心和焦点 主光轴 C1 O C2 C1 C2 O 光心：对薄透镜来说，主轴跟透镜的两个交点可看作 　　　一点，这一点叫透镜的光心

4、透镜的焦点 O F F’ F’ F 虚焦 实焦 焦距（f）：从透镜的焦点到光心的距离。（只 要透镜两侧的介质相同，两下焦点对光心是对称的，两个焦距相等） 光心的重要性质：不管从任何方向通过光心的光线，传播的方向都不改变

八、透镜成像规律 物 距 （u） 像 的 性 质 大 小 正 倒 虚 实 u→∞ 光线会聚于焦点处 u> 2f 缩 小 倒 立 实 像 物 距 （u） 像 的 性 质 大 小 正 倒 虚 实 u→∞ 光线会聚于焦点处 u> 2f 缩 小 倒 立 实 像 u= 2f 等 大 倒 立 实 像 f< u<2f 放 大 倒 立 实 像 u＝f 不能成像，成一平行光 u<f 放 大 正立 虚 像

十一、 眼 睛 1、眼睛的结构： 2、视觉光学原理： 眼睛角膜、水样液、晶状体和玻璃体的共同作用相当一个凸透镜，从物体射进眼里的光无论是发散或会聚的光束，通过眼球折射后，会聚在视网膜上，视神经受到刺激，产生视觉。

眼睛的调节 远点和近点 明视距离 看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会聚作用最小，眼睛焦距最大。 　 看远处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最小，会聚作用最小，眼睛焦距最大。 　看近处时，晶状体在睫状肌作用下，弯曲最大，会聚作用最大，眼睛焦距最小。 远点和近点 　晶状体弯曲程度最小（最扁）时，能够看到的最远点，称为远点。正常眼睛的远点为无穷远。 　晶状体弯曲程度最大（最凸）时，能够看到的最近点，称为近点。正常眼睛的近点离眼睛约为10厘米。 明视距离 　在合适照明下，正常眼睛看距离25厘米远处的物体，最不易疲劳，因此称25厘米的距离为明视距离。

关于近视眼 产生原因： 先天或用眼不当形成 对比： 正常眼,平行光会聚在视网膜上，近视眼视网膜距晶状体较远,晶状体较凸,平行光会聚在视网膜前。 矫正方法： 戴凹透镜先发散后会聚在视网膜

关于远视眼 形成原因： 先天或外伤所形成 对比： 正常眼,平行光会聚在视网膜上远视眼视网膜距晶状体较远晶状体较扁,平行光会聚在视网膜后 对比： 正常眼,平行光会聚在视网膜上远视眼视网膜距晶状体较远晶状体较扁,平行光会聚在视网膜后 矫正方法： 戴凸透镜先会聚后发散在视网膜上