几何光学的基本模型和相关说明
一、知识背景
教学目标：认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。理解折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率。知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。知道全反射棱镜及其应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。
学情分析：学生在初中已经学习过几何光学的一些概念，但是对光线、反射定律的理解并不深刻，对折射定律缺乏定量的认识，因而也没有折射率和全反射的概念。凸透镜成像规律的公式在中学阶段已经不再学习。
二、光的理想模型——光线
明确几何光学的核心内容是光学成像，它以一个概念（光线）和三个定律（直线传播、反射、折射）为基础。
牛顿用微粒解释光线，统治了两个世纪。然而，直线传播、反射、折射也可以用波动光学解释。在波动光学中，光线就是波线，即垂直于波面指向波的传播方向的直线。
三、光的反射定律、折射定律
重点是折射定律和折射率的测量。初中已经学习过反射定律，对于折射定律，初中定性介绍折射角随入射角变化。教学中应注意三条线在一个平面内应予强调；光疏介质、光密介质要明确，绝对折射率与相对折射率要明确。
四、折射率
教学建议：在初中对折射认识的基础上，介绍当光由空气射入水中时，入射角和折射角是可以改变的，注意强调其正弦值之比却是常数。对不同的介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是个常数。不同的介质具有不同的常数，说明这个常数反映着介质的光学特性。介质的折射率 n 跟光在其中的传播速度 v 有关—— n ＝ c/v 。由于光在真空中的速度大于在介质中的速度，所以折射率始终大于１。
测定玻璃的折射率实验中，需注意玻璃砖的折射面必须画准确，尽可能将大头针竖直地插在纸上，且各针之间距离要稍大一些，要透过玻璃砖观察大头针，而不
是看玻璃砖上面的大头针的顶部。入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差，实验中玻璃砖与白纸的位置都不能改变，更不能用手触摸玻璃砖光洁的光学面，玻璃砖应选用宽度较大的（ 5cm 以上）。
五、其他几何光学中应注意的问题
全反射现象产生的条件与应用；
教科书中一条光线，也可以表示像的位置；
美国研究小组已经开发出一种负折射率的物质，并不意味着折射定律错误。
几何光学的基本模型和相关说明
一、知识背景
教学目标：认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。理解折射定律，会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题。理解折射率的概念，会测定玻璃的折射率。知道光疏介质和光密介质，认识光的全反射现象。知道全反射棱镜及其应用，初步了解光导纤维的工作原理，认识光纤技术对社会经济生活的重大影响。
学情分析：学生在初中已经学习过几何光学的一些概念，但是对光线、反射定律的理解并不深刻，对折射定律缺乏定量的认识，因而也没有折射率和全反射的概念。凸透镜成像规律的公式在中学阶段已经不再学习。
二、光的理想模型——光线
明确几何光学的核心内容是光学成像，它以一个概念（光线）和三个定律（直线传播、反射、折射）为基础。
牛顿用微粒解释光线，统治了两个世纪。然而，直线传播、反射、折射也可以用波动光学解释。在波动光学中，光线就是波线，即垂直于波面指向波的传播方向的直线。
三、光的反射定律、折射定律
重点是折射定律和折射率的测量。初中已经学习过反射定律，对于折射定律，初中定性介绍折射角随入射角变化。教学中应注意三条线在一个平面内应予强调；光疏介质、光密介质要明确，绝对折射率与相对折射率要明确。
四、折射率
教学建议：在初中对折射认识的基础上，介绍当光由空气射入水中时，入射角和折射角是可以改变的，注意强调其正弦值之比却是常数。对不同的介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是个常数。不同的介质具有不同的常数，说明这个常数反映着介质的光学特性。介质的折射率 n 跟光在其中的传播速度 v 有关—— n ＝ c/v 。由于光在真空中的速度大于在介质中的速度，所以折射率始终大于１。
测定玻璃的折射率实验中，需注意玻璃砖的折射面必须画准确，尽可能将大头针竖直地插在纸上，且各针之间距离要稍大一些，要透过玻璃砖观察大头针，而不
是看玻璃砖上面的大头针的顶部。入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差，实验中玻璃砖与白纸的位置都不能改变，更不能用手触摸玻璃砖光洁的光学面，玻璃砖应选用宽度较大的（ 5cm 以上）。
五、其他几何光学中应注意的问题
全反射现象产生的条件与应用；
教科书中一条光线，也可以表示像的位置；
美国研究小组已经开发出一种负折射率的物质，并不意味着折射定律错误。