一、一周内容概述

　　本周我们学习了光的直线传播、光速及平面镜成像。要掌握因光的直线传播而产生的成影、成像。如日蚀、小孔成像等。在复习反射定律的基础上，掌握平面镜成像的规律。要正确理解光线的概念，了解人类对光的传播速度的认识过程，及真空中的光速C=3.00×108m/s

二、重点知识归纳与讲解

1、光线

　　这是研究光的传播规律的基本概念，是从大量实验现象中抽象出来的理想模型。例如，光通过小孔在暗室中传播的路径是笔直的，从这个现象中抽掉诸如：光束的粗细，光束在传播过程中的扩散等次要因素，而将光束看做从光源发出的无数条线，在这些线上用箭头表示传播方向，就形成了光线的模型。为我们研究光的传播规律提供了坚实的理论基础，使我们描述光的传播过程变得准确、定量。因此它是整个几何光学的基础概念。

2、光在同一均匀介质中沿直线传播

　　对这一点在学习中要注意理解“同一均匀介质”。第一，在不同介质的分界面上光线会偏离原来的传播方向，如折射现象。第二，同一介质也会由于一些干扰因素（如温差、对流等）的存在，使介质变得不均匀，光线也就不能沿直线传播了。如海市蜃楼现象。

3、平面镜成像

　　像是几何光学中的重要概念。光线经过反射或折射后，实际光线的交点或实际光线的反向延长线的交点，就是物体的像。实际光线的交点为实像；实际光线的反向延长线的交点为虚像，平面镜所成的像就是虚像。

　　平面所成的像是物体发出的光（或发射的光）经平面镜反射后，反向延长相交而成，所以像与物关于平面镜对称。

三、难点剖析

1、光线是几何学中为了研究光的传播情况而引入的一些有向的直线。和前面力学中力的图示，电磁学中的电场线、磁场线一样，是为了形象地描述光而引入的数学公具。

2、平面镜成像

　　平面镜所成像与物体关于平面镜对称，所以在作图中，可以先根据对称性确定像的位置，再根据问题所需补画入射光线和反射光线。

四、例题

例1、如图所示，一路灯S离地面5.8m，身高1.8m的人以v=1.0m/s的速度从路灯的正下方O点沿直线匀速前进，求证人头顶的影M所做的运动是匀速直线运动，并求出它的速度。

解答：

　　在论证之前，首先用光线构建出几何图形，如题图所示，画出了人走动过程中三个位置，设从O到A和从A到A′所用都为△t，则。相应地，人头顶的影子移动距离为O到M和M到M′，是否相等呢？如果相等，就是论证了头顶的影做匀速直线运动。到此，一个光学问题就转化成了一个几何问题，根据相似三角形知识，我们容易得到：

　　

　　这就证明了人头顶的影做匀速直线运动。

　　上面的论证过程，同时给出了头影的移动速度

　　把和v=1.0m/s代入公式，得v′=1.45m/s。

例2、作出日食形成的光路图，并指出日全食，日偏食，日环食的观察区域。

解答：

　　日食的形成是由于太阳、地球、月球三者运行到一条直线时，月球阻挡了太阳射向地球的光线，地球进入月球的影子里的缘故。由于太阳不是点光源，所以形成的影子，情况较为复杂。从图中可以看到，在1区域内太阳的光线一点都不能到达，这个区域就称为本影区。如果地球运动时恰好有一部分区域进入本影区，这里的人们将观察到日全食。区域2内只有太阳的边缘发出的光能到达地球，而中间部分的光线则无法到达，这个区域被称为伪本影区。这里的人们将观察到日环食。区域3和4则分别只有上半部的光线和下半部的光线能到达，这个区域称为半影区。也就是说，在这两个区域的人们只能看到太阳的一半，即观察到日偏食。

例3、如图所示，M1、M2为两个相交的平面镜，S为点光源，D为遮光板，使得S发出的光不能直接通过P点，试作出从S发出的光线经M1M2反射后恰好通过P点的光路图。

解答：

　　根据平面镜成像特点，设S1为S在M1中的像，S2为S1在M2中的像，则S发出的光线M1反射后，好像是从S1发出的；再经M2反射后，好像是从S2发出的。这样，我们就得到作图方法，图中线段上所标注的序号就是作图的次序。

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