幾何光學(xué)，是以光的直線傳播為基礎(chǔ)，主要研究光在兩個均勻介質(zhì)，分界面處的行為規(guī)律及其應(yīng)用。從知識要點可分為四方面，一是概念，二是規(guī)律，三為光學(xué)器件，及其光路控制作用和成像，四是光學(xué)儀器及應(yīng)用。

高中物理幾何光學(xué)公式

1、反射定律α＝i ｛α;反射角，i:入射角｝

2、絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))：n＝c/v＝sin /sin

｛光的色散，可見光中紅光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介質(zhì)中的光速｝

3、全反射

1)光從介質(zhì)中進入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C：sinC＝1/n 

2)全反射的條件：光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；入射角等于或大于臨界角

注:

(1)平面鏡反射成像規(guī)律：成等大、正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱；

(2)三棱鏡折射成像規(guī)律：成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移；

(3)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實際應(yīng)用，放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡；

(4)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律，利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵；

(5)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律：紫光靠近底邊出射。

高中物理幾何光學(xué)知識點

一、光的反射

1、反射定律

2、平面鏡：對光路控制作用;平面鏡成像規(guī)律、光路圖及觀像視場。 

二、光的折射

1、折射定律

2、全反射、臨界角，全反射棱鏡(等腰直角棱鏡)對光路控制作用。

3、色散，棱鏡及其對光的偏折作用、現(xiàn)象及機理。

應(yīng)用注意：

1、解決平面鏡成像問題時，要根據(jù)其成像的特點(物、像關(guān)于鏡面對稱)，作出光路圖再求解。平面鏡轉(zhuǎn)過α角，反射光線轉(zhuǎn)過2α 。

2、解決折射問題的關(guān)鍵是畫好光路圖，應(yīng)用折射定律和幾何關(guān)系求解。

3、研究像的觀察范圍時，要根據(jù)成像位置并應(yīng)用折射或反射定律畫出鏡子或遮擋物邊緣的光線的傳播方向來確定觀察范圍。

4、無論光的直線傳播，光的反射還是光的折射現(xiàn)象，光在傳播過程中都遵循一個重要規(guī)律：即光路可逆。

三、光導(dǎo)纖維

全反射的一個重要應(yīng)用就是用于光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)。光纖有內(nèi)、外兩層材料，其中內(nèi)層是光密介質(zhì)，外層是光疏介質(zhì)。光在光纖中傳播時，每次射到內(nèi)、外兩層材料的界面，都要求入射角大于臨界角，從而發(fā)生全反射。這樣使從一個端面入射的光，經(jīng)過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。

四、光的干涉

光的干涉的條件是有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的方法有兩種：

(1)利用激光(因為激光發(fā)出的是單色性極好的光)。

(2)設(shè)法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源于同一個光源，因此頻率必然相等)。