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方法比知识更重要—介绍几种解答光学问题的方法

作者:欧忠祥  人气: 次  时间:2011年08月24日  星级:

有哲人曾说过:“方法比知识更重要”。通过对光现象的学习,我们不但学到了许多物理知识,更重要的是能从中领悟到了一些特殊的解题方法,这些方法对同学们来说则是终身受益的。现举例加以说明。
一、等效法
所谓等效,是指物理现象或物理过程在某些方面具有效果相当或相等。等效法可把复杂的物理过程转化为简单的物理过程来研究和处理,往往可以起到化繁为易的效果。
例1 已知平面镜上的两条入射光线,如图1所示。若只有刻度尺,而没有量角器,请你比较准确地画出相应的反射光线。
解析:由于受题中条件的限制,不可能利用光的反射定律来作反射光线。因此,只能运用平面镜成虚像的性质去考虑。在图1中,我们可以在两条入射光线上任取两点,分别作出这两点的虚像,然后再连接虚像和入射点,作出反射光线。由于这两点可以任意选取,故可将这两点用一点S来代替,即这一点与两点在效果上是一样的。因在平面镜成像中,所有反射光线的反向延长线都通过虚像点,则可得到如下作图步骤:作SˊS垂直于MN,交镜面于一点O,且使SˊO=SO,Sˊ即为S的虚像。连接SO1和SO2并分别延长至A和B,用箭头表示光的传播方向,即O1A和O2B为所求的反射光线,如图2所示。
二、假设法
所谓假设法就是依据题意假设某一结论成立,然后以它为前提进行分析、推理,如果它与某个(些)已知条件相矛盾或由它推理出一个荒谬的结论,我们就确认该结论错误,反之亦然.
例2 如图3所示是一束光线在空气和玻璃的界面上发生反射和折射时的情况。试在图中画出界面的位置并指出反射光线、折射光线以及空气和玻璃所在的位置。
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