方法比知识更重要?介绍几种解答光学问题的方法

    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S?S垂直于MN，交镜面于一点O，且使S?O=SO，S?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。
　　

　　解析因题中没有空气和玻璃的界面位置，因此，反射光线和折射光线不能一眼望出。此时可采用假设的方法进行确定。假设OB为反射光线，那么，OC就是折射光线。根据反射定律中“反射角等于入射角”可知，法线是反射光线与入射光线的夹角的角平分线，如图4中的N1N2.从图中可知，折射光线OC和入射光线AO没有分居在法线的两侧，且在同一种介质中，故跟光的折射规律相矛盾，可见，上述假设不成立。由此得出，OC为反射光线，OB应为折射光线。继而可作出法线N1N2，两种物质的界面PQ，如图5所示.由于入射角∠N2OA比折射角∠N1OB大，故可以确定界面PQ的下方为空气，上方为玻璃。
　　
　　三、对称法
　　
　　平面镜所成的像是正立的虚像，且像和物相对于镜面对称，即上下不变，左右翻转。在解答与平面镜成像有关的一类物理问题时,利用对称法往往有化繁为简、化难为易的作用.
　　
　　例3小明同学在平面镜中看到身后墙上时钟的如图6所示，你认为此时实际时间最接近八点的是（）
　　

　　解析根据物像具有对称性，解答本题最简单的办法是从背面看或再从镜子里看，假如这些条件不具备，可以利用画轴对称图的方法进行。因从镜中观看钟表时，表示12点和６点的位置与实际位置相同，其它点数的位置恰好关于经过12点和６点的直线成轴对称，因此，我们可以画出各种情形下的实际时间数，Ａ表示的大约是４点10分；Ｂ表示的大约是３点55分；Ｃ表示的大约是７点50分；Ｄ表示的大约是８点５分，故选Ｄ．
首页上一页12下一页末页共2页
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。