几何光学是借用“几何知识来研究光的传播问题的.而光的传播路线又是由光的基本传播规律来确定.所以.对于几何光学问题.只要能够画出光路图.剩下的就只是“几何问题了.而几何光学中的光路通常有如下两类: (1)“成像光路 --一般来说画光路应依据光的传播规律.但对成像光路来说.特别是对薄透镜的成像光路来说.则是依据三条特殊光线来完成的.这三条特殊光线通常是指:平行于主轴的光线经透镜后必过焦点,过焦点的光线经透镜后必平行于主轴,过光心的光线经透镜后传播方向不变. (2)“视场光路 --即用光路来确定观察范围.这类光路一般要求画出所谓的“边缘光线 .而一般的“边缘光线往往又要借助于物点与像点的一一对应关系来帮助确定. 规律方法一. 用光的折射解释自然现象现象一:星光闪烁与光折射由于重力的影响.包围地球的大气密度随高度而变化,另外.由于气候的变化.大气层的各处又在时刻不断地变化着.这种大气的物理变化叫做大气的抖动．由于大气的抖动便引起了空气折射率的不断变化．我们观望某一星星时.星光穿过大气层进入眼睛.于是看到了星光．之后由于大气的抖动.使空气折射率发生变化.星光传播的路径便发生了改变.这时星光到达另一地点.我们站在原来的地方就看不见它的光了.便形成一次闪烁．大气的抖动是时刻不停的.并与气候密切相关．一般大气抖动明显地大气折射率而形成一次闪烁的时间间隔是1-4秒.所以.我们观望星空时.看到的星光是闪烁的了现象二:蓝天.红日与光散射光在传播过程中.遇到两种均匀媒质的分界面时.会产生反射和折射现象．但当光在不均匀媒介质中传播时.情况就不同了．由于一部分光线不能直线前进.就会向四面八方散射开来.形成光的散射现象．地球周围由空气形成的大气层.就是这样一种不均匀媒质．因此.我们看到的天空的颜色.实际上是经大气层散射的光线的颜色．科学家的研究表明.大气对不同色光的散射作用不是“机会均等的.波长短的光受一的散射最厉害．当太阳光受到大气分子散射时.波长较短的蓝光被散射得多一些．由于天空中布满了被散射的蓝光.地面上的人就看到天空呈现出蔚蓝色．空气越是纯净.干燥.这种蔚蓝色就越深.越艳．如果天空十分纯净.没有大气和其他微粒的散射作用.我们将看不到这种璀璨的蓝色．比如在2万米以上的高空.空气气体分子特别稀薄.散射作用已完全消失.天空也会变得暗淡．同样道理.旭日初升或日落西山时.直接从太阳射来的光所穿过的大气层厚度.比正午时直接由太阳射击来的光所穿过的大气层厚度要厚得多．太阳光在大气层中传播的距离越长.被散射掉的短波长的蓝光就越多.长波长的红光的比例也显著增多．最后到达地面的太阳光.它的红色万分也相对增加.因此.才会出现满天红霞和血红夕阳．实际上.发光的太阳表面的颜色却始终没有变化．现象三:光在大气中的折射光在到达密度不同的两层大气的分界面时.会发生光的折射．气象学告诉我们.空气的密度的大小主要受气压和气温两个条件的影响．气压指得是单位面积空气柱的重量．大气层包围在地球表面.因此在大气层的低层气压较高.越向上气压越低．气压高则空气密度大.气压低则空气密度小．因此.正常情况下.总是贴近地面的空气密度最大.越向上空气密度越小．温度对空气密度的影响和气压则刚好相反．气温越高.空气的体积越膨胀.空气的密度越小,温度越低.空气收缩.则空气的密度变大．一般越接近地面温度越高．根据实测所得.在大多数情况下.温度的上下差别不是太大.而气压上下的差别却很显著.因此气压对空气密度的垂直分布所产生的影响远比气温的影响大.这就使得空气密度经常是越向上越小的(当然减小的情况并不是一成不变的)．由于地球上空气的密度随高度的变化.折射率随密度减小而正比例地减小.因此光在大气中传播时.通过一层层密度不同的大气.在各层的分界面处会发生折射.使光线不沿直线传播而是变弯曲.这样当太阳和其他星体的光线进入大气以后.光线就会拐弯.这种现象称天文折射.这使在地面观测得的天体视位置S'比实际位置S高． [例9]假设地球表面不存在气层.那么人们观察到日出时刻与实际存在大气层的情况相比( ) A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前.在另一些地区将延后 D.不变分析:注意到大气层不均匀的特性解答:由几何光学知识可知.有大气层时.由于地表大气层不均匀.太阳光线经大气折射后向下弯曲.如图所示.地球上观察者看到日出的太阳要比实际位置高.也就是当太阳还在地平线以下时就可以看到太阳的像,而没有大气层时.太阳光线沿直线传播.当太阳在地平线以下时是看不到太阳的.故有大气层时可提前看到日出. 【查看更多】

发生下列有关光现象的各种说法中正确的是[　]

①雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象，游乐园的“哈哈镜”使人成像变形等光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚　　②水面上的油膜呈现出彩色条纹、小孔成像、光的色散等光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚　　③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象粒　　④泊松亮斑和光电效应分别反映出光的波动性和光的粒子性

A．①②③　　　　　　　　　　 B．②③④

C．①③④　　　　　　　　　　 D．①②④

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发生下列有关光现象的各种说法中正确的是[　]

①雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象，游乐园的“哈哈镜”使人成像变形等光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚　　②水面上的油膜呈现出彩色条纹、小孔成像、光的色散等光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚　　③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象粒　　④泊松亮斑和光电效应分别反映出光的波动性和光的粒子性

A．①②③　　　　　　　　　　 B．②③④

C．①③④　　　　　　　　　　 D．①②④

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