1、第9点解读几何光学的基本原理及应用几何光学就是以光线为工具，研究光的传播规律解几何光学的题目，首先根据几何光学的基本原理画出光路图，然后利用几何关系找出相应的角、边关系几何光学研究的是光线传播的规律，主要包括五条基本规律1光的直线传播规律2光的反射定律(1)反射光线、入射光线分居在法线两侧(2)反射角等于入射角3光的折射定律折射光线、入射光线分居法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比公式：n12.其中1为光线在真空中与法线的夹角，2为光线在介质中与法线的夹角4光的全反射规律发生全反射的条件是：(1)由光密介质射向光疏介质；(2)入射角临界角C，其中sinC.5光的可逆原理无论在反射、折射或
2、直线传播中，光路都是可逆的对点例题如图1所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，A30，斜边ABa.棱镜材料的折射率为.在此截面所在的平面内，一条光线以45的入射角从AC边的中点M射入棱镜画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)图1解题指导设入射角为1，折射角为2，由折射定律得n由已知条件及式得230如果入射光线在法线的右侧，光路图如图甲所示设出射点为F，由230得光线垂直于AB射出，且由几何关系可得AFa甲即出射点在AB边上离A点a的位置如果入射光线在法线的左侧，光路图如图乙所示乙设折射光线与AB边的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角60设全反射的临界角为C
3、，则sinC由式和已知条件得C45因此，光在D点发生全反射设此光线的出射点为E，由几何关系得DEB90BDa2AFBEBDsin30联立式得BEa即出射点在BC边上离B点a的位置答案见解题指导方法点评求解几何光学的题目首先要画出光路图，然后利用相应的公式结合几何知识分析边、角关系而光从光密介质射到光疏介质时，首先要判断是否发生了全反射如图2所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AEFB为四分之一圆弧，BCDO为矩形，一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后，在圆心O点恰好发生全反射，经CD面反射后，再从圆弧的F点射出，已知OAa，ODa，光在真空中的传播速度为c.求：图2(1)从F点射出的光线与法线夹角的正弦值；(2)从F点射出的光线在棱镜中传播的时间答案(1)(2)解析(1)作出光路图如图所示根据几何关系可知，临界角为C45，n又OGODa，sin又n，解得sin(2)光在棱镜中的传播速度v由几何知识得，光线传播的路程为saaa光在棱镜中传播的时间t解得t
