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第十三章章末復習方案與全優評定專題·遷移·發散

專題一專題二檢測·發覺·闖關第1頁第2頁第3頁第4頁

在幾何光學中光學器材是由透明介質制成長方體、球體或圓柱體，當光線從空氣中射到這些透明體表面時，光線經過折射進入透明體，然后再發生其它光學現象。解這類問題慣用到光學知識主要是反射定律、折射定律、全反射等，同時還要借助于光學器材特殊界面，利用數學中幾何知識共同處理問題。常見有以下幾個：第5頁1．棱鏡對光有偏折作用

普通所說棱鏡都是用光密介質制作。入射光線經三棱鏡兩次折射后，射出方向與入射方向相比，向底邊偏折(若棱鏡折射率比棱鏡外介質折射率小，則結論相反)。因為各種色光折射率不一樣，所以一束白光經三棱鏡折射后發生色散現象(紅光偏折最小，紫光偏折最大)。第6頁2．全反射棱鏡

橫截面是等腰直角三角形棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當入射點能夠使入射光線經過全反射棱鏡作用后偏轉90°或180°，如圖13－1所表示。要尤其注意兩種使用方法中光線在哪個表面發生全反射。圖13－1第7頁3．玻璃磚

所謂玻璃磚普通指橫截面為矩形棱鏡。當光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：(1)射出光線和入射光線平行；(2)各種色光在第一次入射后就發生色散；(3)射出光線側移與折射率、入射角及玻璃磚厚度相關；(4)可利用玻璃磚測定玻璃折射率。第8頁[例證1]如圖13－2所表示，某三棱鏡截面是一直角三角形，棱鏡材料折射率為n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC方向射向AB面，經AB和AC折射后射出。為了使上述入射光線能從AC面射出，求折射率n取值范圍。圖13－2第9頁第10頁1．成像法原理：利用水面反射成像和水面折射成像。圖13－3第11頁2．插針法

原理：利用光折射定律。

方法：如圖13－4所表示，取一方木板，在板上畫出相互垂直兩條線AB、MN，從它們交點O處畫直線OP(使∠PON<45°)，在直線OP上P、Q兩點豎直插兩枚大頭針。把木板豎直插入水中，使AB與水面相平，MN與水面垂直。在水面上觀察，調整視線使P像被Q像擋住，再在木板S、T處各插一枚大頭針，使S擋住Q、P像，T擋住S及Q、P像。從水中取出木板，畫出直線ST，量出圖中角i、r，則水折射率n＝sini/sinr。圖13－4第12頁3．視深法

原理：利用視深公式h′＝h/n。

方法：在一盛水燒杯底部放一粒綠豆，在水面上方吊一根針，如圖13－5所表示。調整針位置，直到針尖在水中像與看到綠豆重合，測出針尖距水面距離即為杯中水視深h′，再測出水實際深度h，則水折射率n＝h/h′。圖13－5第13頁圖13－6第14頁[例證2]如圖13－7所表示，在水面上放置一個足夠大遮光板，板上有一個半徑為r圓孔，圓心正上方h處放一個點光源S，在水面下深H處底部形成半徑為R圓形光亮區域(圖中未

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