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《光学》专题讲练 专题一、光的直线传播： ①光的直线传播定律：光在均匀、各向同性介质中沿直线传播。如小孔成像、影、日食、月食等都是直线传播的例证。 ②光的传播速度：光在真空中的传播速度c 3×108m／s，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。 ③影：光线被不透明的物体挡住，在不透明物体后面所形成的暗区称为影。影可分为本影和半影，在本影区内完全看不到光源发出的光，在半影区内只能看到部分光源发出的光。如果光源是点光源，则只能在不透明物体后面形成本影；若不是点光源，则在不透明物体后面同时形成本影和半影。影的大小决定于点光源、物体和光屏的相对位置。 如图A所示，在光屏AB上，BC部分所有光线都照射不到叫做本影，在AB、CD区域部分光线照射不到叫做半影。 【巩固练习题】 例1、古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成7.5角下射．而在 A城正南方,与A城地面距离为L的B城 ，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太阳光可视为平行光，如图所示．据此他估算出了地球的半径．试写出估算地球半径的表达式R . 例2、如图所示，在A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是 A.匀速直线运动 B.自由落体运动 C.变加速直线运动 D.匀减速直线运 例3、一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜， 进入观测者的眼中。 如图所示 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动， 当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于 A、8Ｌω／π B、4Ｌω／π C、16Ｌω／π D、32Lω／π 专题二、光的反射定律 ①反射定律 ②反射定律的应用 （1）平面镜对光线的作用 （2）控制光路： a：平面镜转过角，其反射光线转过角（见图三） b：互相垂直的两平面镜，可使光线平行反向射光（见图四） c：光线射到相互平行的两平面镜上，出射光线与入射光线平行（见图五） ③平面镜成像：等大、正立、虚像、轴对称。 【巩固题】 例1、一个点光源S对平面镜成像．设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30，则光源的像S将 ． A. 以速率0.5 v 沿SS连线向S运动 B．以速率v沿SS连线向S运动 C．以速率v沿SS连线向S运动 D．以速率2v 沿SS连线向S运动 例2、（03全国春季）如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的。现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出。则 （A）∠a 30°∠b 75° （B）∠a 32°∠b 74° （C）∠a 34°∠b 73° （D）∠a 36°∠b 72° 例3、（04全国四）图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为 （ ） A． B． C． D．h 例4、（2010·全国卷Ⅰ·20）某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为A．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m ①折射现象：光从一种介质，斜射入另一种介质的界面时，其中一部分光进另一种介质中传播，并且改变了传播方向：这种现象叫折射（光由一种介质，垂直界面方向入射另一种介质时传播方向不发生改变）。 ②折射定律的基本内容包含如下三个要点； A、折射光线、法线、入射光线共面； B、折射光线与入射光线分居法线两侧； C、入射角与折射角的正弦值之比恰等于第二与第一两种介质的折射率之比，即 特别是当光从空气（折射率为1）射入折射率为n的介质中时，上式变为 ③折射率（n）：光从真空射入某介质时，入射角正弦和折射角正弦的比，称为该介质的折射率。用n表示。 （1）折射率反映了介质对光的折射能力。如图光从真空以相同的入射角i，入射不同介质时，n越大，根据折射定律，折射角r越小，则偏折角越大。 （2）折射率和光在该介质中传播速度有关。 a．折射率等于光在真空中速