内容正文:
凸透镜成像
一.透镜:透镜是根据光的折射规律制成的。
凸透镜:中间厚,边缘薄;
凹透镜:中间薄,边缘厚。
①主光轴:通过镜面所在球心的连线;
②光心:通过光心的光线不偏折;
③焦点:对于凸透镜的焦点是折射光线会聚的,对于凹透镜的焦点是折射光线的反向延长线会聚的。
④焦距:焦点到光心的距离,焦距越短,折光能力越强。
二.透镜对光线的作用
1.凸透镜对光具有会聚作用;凹透镜对光有发散作用。
(1)凸透镜的对光的会聚和凹透镜对光的发散都是相对于入射光线而言的;
(2)凸透镜表面越凸,焦距越短,表明会聚作用越强,反之则越弱;
(3)凹透镜表面越凹,焦距越短,表明发散作用越强,反之则越弱。
2.透镜中的三条特殊光线
凸透镜:①通过凸透镜光心的光线传播方向不变;
②平行于凸透镜主光轴的光线会聚于焦点;
③通过凸透镜焦点的光线平行于主光轴射出。
凹透镜:①通过凹透镜光心的光线传播方向不变;
②平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线通过入
射光线这一侧的焦点(虚焦点)。
③射向凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后的光线与主光轴平行。
3.光路可逆
三.凸透镜成像规律
1.注意事项:烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是使像呈在光屏的中央。
物距
像距
像的性质
像的位置
应用
u>2f
2f>v>f
倒立
缩小
实像
异侧
照相机
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
异侧
测焦距
f<u<2f
v>2f
倒立
放大
实像
异侧
投影仪
u=f
不成像
得到平行光
u<f
v>u
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
2.记忆口诀:
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
实像与物异侧倒,物远像近像变小。
虚像与物同侧正,物近像近像变小。
四.眼睛
1.眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
2.眼球的调节
在眼球这部照相机中,光屏(视网膜)不能移动,但镜头(晶状体)的焦距却可以调节。当我们看远处的物体时,物体离透镜较远,成的像必然在光屏之前,此时睫状体放松,晶状体变薄,其折光能力减弱,使成的像恰好落在视网膜上;当我们看近处的物体时,物体离透镜较近,成的像必然在光屏之后,此时睫状体收缩,晶状体变厚,其折光能力增强,使成的像恰好落在视网膜上。
正常睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫做明视距离。
3.视角
视角越大,对物体观察越清楚。视角的大小与物体本身大小以及物体到眼睛距离有关。
4.近视及其矫正:成像在视网膜前,所以要加凹透镜进行纠正。
(1).特点:只能看清楚近处的物体,看不清楚远处的物体。
(2).原因:晶状体太厚(太凸),折光能力太强,或眼球在前后方向上太长,使来自远处某点的光会聚在视网膜前,到达视网膜时是一个模糊的光斑。
(3).矫正:在眼睛前放一个凹透镜。
5.远视及其矫正:在光线还没有会聚成一点就到达视网膜了,所以要加凸透镜进行纠正。
(1).特点:只能看清楚远处的物体。
(2).原因:晶状体太薄或眼球前后径太短。
(3).矫正:在眼球前放一个凸透镜。
六.显微镜=投影仪(物镜)+放大镜(目镜)
显微镜由两组凸透镜组成,物镜和目镜。它的放大倍数比放大镜大许多。物镜相当于投影仪成倒立、放大的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。另外,反光镜是一个凹面镜,起到收集光线的作用。
注意:f物<f目
七.望远镜=照相机(物镜)+放大镜(目镜)
(开普勒)望远镜也是由两组凸透镜组成,物镜和目镜。物镜相当于一架照相机成倒立、缩小的实像;目镜相当于一个放大镜成正立、放大的虚像。
注意:f物>f目
1、下列有关透镜的说法中,正确的是 ( )
A.不论是凸透镜还是凹透镜都是用玻璃等透明材料制成的
B.凸透镜对光线起发散作用,凹透镜对光线起会聚作用
C.凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点
D.薄透镜就是凹透镜
2、把凸透镜正对着太阳光测焦距,可在距凸透镜15 cm处得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是 ( )
A.7.5 cm B.15 cm C.30 cm D.60 cm
3、如下图所示,N是一个水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,P为暗盒右侧平面上的一个圆孔,M是一个与暗盒右侧平面平行的、相间一定距离的光屏,若用一个外径与圆孔P相同的光学器件嵌入其中,发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑,则嵌入圆孔P的光学器件( )
A. 一定是凹透镜
B. 一定是凸透镜
C. 可能是凸透镜或凹透镜
D. 可能是厚平板玻璃
4、要想利用焦距为f的凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,可以把小灯泡放在主光轴上的
A.M、Q点