淺析幾何光學(xué)熱點(diǎn)題型

趙立民

幾何光學(xué)是以光的直線傳播為基礎(chǔ)，利用幾何知識(shí)，研究光在傳播過程中所遵循的規(guī)律，

中學(xué)階段涉及以下幾個(gè)要點(diǎn)：①光的直線傳播規(guī)律;②光的反射規(guī)律;③光的折射規(guī)律;④平面鏡、棱鏡和玻璃磚等光學(xué)元件對(duì)光路的控制特征;⑤根據(jù)光的反射定律和光的折射定律作光路的方法，并利用光路圖進(jìn)行成像問題和視域問題的相關(guān)計(jì)算和分析，下面就高考中的六類熱點(diǎn)題型做一分析。

一、考查光的直線傳播規(guī)律

光在同一種均勻介質(zhì)中是勻速直線傳播的，在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，求解此類問題時(shí)，要善于應(yīng)用光的直線傳播特點(diǎn)和相關(guān)的幾何知識(shí)。

例1如圖1所示，圖中做出了用來分析產(chǎn)生日環(huán)食的必要光線，當(dāng)?shù)厍蛏系挠^察者隨同地球一起進(jìn)入圖中1、2、3、4、5中的哪個(gè)區(qū)域時(shí)，可能觀察到日環(huán)食（ ）。

A，進(jìn)入?yún)^(qū)域1中 B，進(jìn)入?yún)^(qū)域2中

C，進(jìn)入?yún)^(qū)域3或5中 D，進(jìn)人區(qū)域4中

分析由光的直線傳播特點(diǎn)可知，當(dāng)?shù)厍蛏系挠^察者隨同地球一起進(jìn)入圖中的區(qū)域4時(shí)，正好觀察到從太陽(yáng)邊緣上發(fā)出的光，而中心部位發(fā)出的光被月球擋住，從而觀察到了日環(huán)食現(xiàn)象，故本題的正確選項(xiàng)為D。

二、考查平面鏡原理

平面鏡是光的反射定律應(yīng)用的典型實(shí)例，平面鏡是利用光的反射定律控制光的傳播方向或用來成像的光學(xué)儀器，求解有關(guān)平面鏡的問題時(shí)，既要充分運(yùn)用平面鏡的成像特點(diǎn)：等大、正立和虛像，物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱;又要注意作好成像光路圖，便于確立最佳的解題方案。

例2（2004全國(guó)理綜）如圖2所示，s為一在xy平面內(nèi)的點(diǎn)光源，一平面鏡垂直于xy平面放置，它與xy平面的交線為MN，MN與X軸的夾角θ=30°?，F(xiàn)保持，s不動(dòng)，令平面鏡以速率V沿X軸正方向運(yùn)動(dòng)，則S經(jīng)平面鏡所成的像（ ）。