光的直线传播

1．光源

能够自行发光的物体叫做光源，例如，太阳、电灯和点燃的蜡烛等．

在研究光学问题时，如果光源本身的大小与其到观察点的距离相比小得多，可以忽略不计，并且均匀地向周围发光，这时的光源可以看作是一个发光的点，叫做点光源．

2．光的直线传播

光能够在其中传播的物质叫做光介质，简称介质．光在真空或同一均匀介质中，是沿直线传播的．

3．光的传播速度

光的传播速度非常快，光在真空中的传播速度约为30万千米/秒，用 c 表示。

光的折射

1．光的折射现象

光从一种介质进入另一种介质时，会发生方向上的变化，光的这种方向变化叫做光的折射．

2．折射率

当光从真空射入其他不同的介质时，会发生不同程度的偏折，这种现象显示了介质对光的一种性质．为了描述介质的这种性质，人们把光在真空中的速度c 和在介质中的速度 v 之比叫做折射率，用n 来表示，即

3．折射定律

当光在两种不同介质中发生折射时，其光路图如图所示．光线 AO 称为入射光线，光线 OB 称为折射光线，垂直于截面的直线 MN 叫做法线，入射光线与法线的夹角 I 叫做入射角，折射光线与法线间的夹角 r 叫做折射角．

折射角和入射角之间的定量关系，即

这个规律称为光的折射定律，也叫做斯涅耳定律．

我们把光从真空射入某种介质时，入射角i的正弦与折射角 r 的正弦之比，叫做这种介质的折射率，即

在折射现象中，光路是可逆的，即如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射，光传播的路径不变．

光的反射

1．光的反射

光从一种介质射入另一种介质的表面时，有部分光返回原介质的传播现象叫做光的反射．如图所示．其中光线 OB 称为反射光线，i´ 为反射角．

在光的反射中，反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角，在光的反射现象中，光路也是可逆的．

2．全反射现象

当光从光密介质射向光疏介质，并且入射角大于某一角度时，折射光线完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射现象．

在全反射现象中，我们把折射角等于90°，即刚好发生全反射时的入射角叫做临界角，用 C 表示．不同的介质，由于折射率不同，其临界角也不同，根据折射定律，可得

3．光导纤维原理及应用

光纤是用纯度极高的石英拉制成的极细的丝，直径在几 μm到100 μm之间，由内芯和外套组成．由于内芯材料的折射率比外套的折射率大，光线在内芯和外套的界面上发生全反射，使得光在光纤中沿着纤芯传播，如图所示．光在内芯中的传播，几乎不发生散逸，因此光能损耗非常小．