高考复习几何光学典型例题复习汇总

十七、几何光学一、知识网络

在同一均匀介质中沿直线传播（影的形成、小孔成像等）

光的反射定律

光的反射分类（镜面反射、漫反射）

光平面镜成像特点（等大、对称）

sini n）光的折射定律（sinr光从一种介质光的折射棱镜（出射光线向底面偏折）

进入另一种介质色散（白光色散后七种单色光）

定义及条件（由光密介质进入光疏介质、

入射角大于临界角）

1）arcsin 临界角（C＝全反射n00

全反射棱镜（光线可以改变90、180）

二、画龙点睛

概念

1、光的直线传播

⑴光源：能够自行发光的物体叫光源。光源发光过程是其他形式能(如电能、化学能、原子核能等)转化为光能的过程。

⑵光线：研究光的传播时，用来表示光的行进方向的直线称光线。实际上光线并不存在，而是对实际存在的一束很窄光束的几何抽象。

光束：是一束光，具有能量。有三种光束，即会聚光束，平行光束和发散光束。

⑶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。

8m／s×c⑷光的传播速度：光在真空中的传播速度=310，光在介质中的速度小于光在真空中的速度。．

⑸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。

A B

所示，地球表面上月球的本影区域可如图B

可以看到日全食，在地球上月球的半影区域，如地球与月亮距C所示，以看到日偏食。如图. A 区可看到日环食离足够远，在

C

。点正现将小球从A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源SA例题：如图所示，在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

自由落体运动 B. 匀速直线运动A.

D.匀减速直线运动变加速直线运动C.

12，根据相似gt后水平位移是vt，竖直位移是h=t解析：小球抛出后做平抛运动，时间2gl ，因此影子在墙上的运动是匀速运动。形知识可以由比例求得tt?x?v2日正午时刻，216月古

希腊某地理学家通过长期观测，发现例题：

0A7.5城阳光与铅直方向成角下射．而在A城正南方,与在北半球A，阳光恰好沿铅直方向下射．射到地球的太城L的B城地面距离为阳光可视为平行光，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

AB城阳光恰好沿铅直方向下射，所以，由题意可知过解析：太阳光平行射向地球，在B00、BA。如图所示，7.5圆弧所对应的圆心角就是AB，即7.5 两地的地球半径间的夹角是

05.7L两地距离L可看做是弧长，地球的周长为2πR，由=,得R=24L/π。0?R2360 2、光的反射

?a)反射光线与入射光线和法线在同一平面内?⑴反射定律b)反射光线和入射光线分层法线两侧??c)反射角等于入射角?⑵镜面反射和漫反射都遵守反射定律

⑶反射定律的应用

?①不改变入射光的性质①平面镜对光线的作用?②控制光路?

（图二）

控制光路：

??2角（见图三） a：平面镜转过角，其反射光线转过 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）⑷平面镜成像“S”反射光线的反向沿, 发出的光线,经平面镜反射后: ①像的形成如图所示,光源S S （见

图六）即反射光线好像都从点“?”, 。?”长线全部交于“

平面镜成像作用②

SS的位置（见图七）作图确定像a . 已知点源 ,

方法: 根据反射定律作出两条入射光线的反射光线,反射光线的反向沿长线的交点即

S' 像S'位置,作图确定能经平面镜观察到（见图八）b . 已知光源

SS?,的像眼睛所在的范围

S'根据成像规律找到①方法:

S'射出光线好象从② c．已知眼睛上的位置,作图确定眼睛经平面镜所能观察到的范围.

方法一: 根据反射定律作用（见图九）

E?(见图十: 光线“好象”直接入射眼睛的像)

方法二

③平面镜成像规律：正立、等大、虚像、像与物关于平面镜对称⑸球面镜：

反射面是球面一部分的镜叫做球面镜。用球面的内表面作反射面的叫凹镜。用球面外表面作反射面的叫凸镜。

凹面镜：具有汇聚作用，使物体成倒立的实像和正立放大的虚像。

凸面镜：具有发散作用，使物体成正立缩小的虚像。可增大成像范围。其作耳鼻喉科大夫头戴的聚光灯装置是凹面镜，具体实例：汽车司机旁视镜是凸面镜，

用是增大视野。球面镜的焦点和焦距：作为常识一般的了解即可。

表示，凹镜：平行光线射到凹镜面上，反射光线会聚于一点这一点叫凹镜的焦点，用F

点为球心。连接球是镜面的中心点。O9所示。顶点P是反射光线实际交点是实焦点，如图R f R

表示，，P心O与顶点的直线叫主光轴又称主轴。焦点到顶点的距离叫焦距。用?f2是球的半径。这一点叫凸镜的焦反射光线的反向延长线会聚于一点，凸镜：平行光线射到凸镜面上，R10点，因不是反射光线实际交点，是虚焦点。其焦距：，主轴定义与凹镜相同，如图?f2所示。镜方向向光源平移，沿OS,S对平面镜成像．设光源不动平面镜以速率v例题：一个点光源0/．( )面与OS方向之间的夹角为30，则光源的像S将/ S连线向S运动A. 以速率0.5 v 沿S

/运动B．以速率v沿SS连线向S/3 Sv沿S连线向SC运动．以速率/ S运动SS连线向2D．以

速率v 沿//并有,对称于平面镜解析：点光源S的像S与S,由几何关系可知,OS连线与镜面交点为O////////连线移,=OS构成正三角形.当镜面沿S处沿SS由同时像点点OS平移到S,SSSSO=//指向SS。，方向由速率也为处，故像点到SSv。故所以选B 处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。例题：如图所示，画出人眼在S/ 处有一个点光源，它能，再根据光路可逆，设想S解析：先根据对称性作出人眼的像点S 通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出