内容正文:
第29讲 光的折射及其应用
主干梳理
1.定义:光从一种透明介质__斜射__到另一种介质时,传播方向会发生__偏折__的现象。
2.常见的折射现象:水中“折断”的筷子、海市蜃楼。
光的折射规律(如图所示)
(1)共面:光发生折射时,折射光线、入射光线和法线在__同一__平面内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分居__法线__两侧。
(3)光从空气斜射入水或玻璃时,折射光线向法线方向偏折,折射角__小于__入射角,当入射角增大时,折射角__增大__。
(4)光垂直射入水或玻璃表面时,传播方向__不变__。
(5)在折射现象中,光路是__可逆__的。
1.感觉游泳池的水较浅
因为池底的光线到水面处发生偏折,偏离法线,射入人的眼中,眼睛感觉光线是直线传播的,所以出现了池底较浅的虚像。所以涉水或跳水时一定要注意安全。
2.海市蜃楼
远处景物的光线经过大气层的多次折射后进入人的眼睛,而眼睛感觉光线是直线传播的,因此看到了远处景物的虚像。
3.神奇的反光膜
夜晚,当车灯发出的光照在道路标示牌上时,牌上的字特别醒目,好像字板在发光。这是因为标示牌上有一种神奇的反光膜,在反光膜的底板上均匀地分布着细微的可以使光沿原方向折回的玻璃棱锥四面体,其中有三个面是相互垂直的。当入射光线入射时,经折射进入玻璃体,通过相互垂直的两个平面的反射后,沿着与入射光线相反的方向返回。所以感到标示牌会“发光”,特别醒目。
4.光从一种介质进入另一种介质时,不仅有折射现象,而且还有反射现象存在(如图所示)。
1.透镜的类型
(1)凸透镜:中间__厚__、边缘__薄__的透镜。
(2)凹透镜:中间__薄__、边缘__厚__的透镜。
2.透镜的作用:凸透镜对光具有__会聚__作用;凹透镜对光具有__发散__作用。
3.凸透镜的焦点和焦距
(1)焦点和焦距:平行于凸透镜__主光轴__的光线通过凸透镜后,会聚成一点,这个点叫做凸透镜的焦点,焦点到__凸透镜中心__的距离叫做焦距,用__f__表示。
(2)测量凸透镜焦距的方法:一束平行于凸透镜主光轴的光线通过凸透镜后,在光屏上形成一个最小、最亮的光斑,测量出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。
4.物距和像距
(1)物距:透镜到__物体__的距离,用__u__表示。
(2)像距:透镜到__像__的距离,用__v__表示。
凸透镜成像规律:
物距
像距
像的性质
像的位置
正立或
倒立
缩小、放
大或等大
实像或
虚像
与物同侧
或异侧
u>2f
f<v<2f
__倒立__
__缩小__
__实像__
与物异侧
u=2f
v=2f
__倒立__
__等大__
__实像__
与物异侧
f<u<2f
v>2f
__倒立__
__放大__
__实像__
与物异侧
u=f
不成像
u<f
/
__正立__
__放大__
__虚像__
与物同侧
【名师点拨】
1.测量凸透镜的焦距有两种方法:一是在平行光下,凸透镜将平行光会聚在焦点(光斑最亮处)上,测出凸透镜到焦点的距离即焦距;二是利用u=2f时,v=2f,只要测出u或v,即可计算出焦距。
2.凸透镜成像时,倒立的像必然是实像,正立的像必然是虚像。
3.凸透镜成像规律概括:
(1)实像倒,位异侧;虚像正,位同侧。
(2)1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小。
(3)物距变小,实像变远变大,虚像变近变小。
(4)实像像距比物距大时,像放大。
1.放大镜
(1)特点:一个短焦距的__凸透镜__。
(2)原理:根据凸透镜u<f时的成像规律,成__正立、放大__的虚像。
2.照相机
(1)特点:镜头是一个凸透镜,数码照相机的影像传感器相当于__光屏__。
(2)原理:根据凸透镜__u>2f__时的成像规律,在胶片(或影像传感器)上出现的__倒立、缩小__的实像。
1.眼睛的各部分结构和功能
结构
功能
眼睑
防止其他物体进入眼睛,具有__保护眼睛__的功能
眼
球
角膜
眼球最外层,光通过透明的角膜进入眼里
瞳孔
在虹膜的中央,可调节进入眼里的__光的强弱__
虹膜
瞳孔周围有颜色的一圈,可以调节瞳孔的大小
晶状体
相当于一个__凸透镜__,能使物体的像成在视网膜上
玻璃体
一种透明的胶状物质,充满整个眼球的内部
巩膜
白色,眼球的一层坚韧的保护外壳
视网膜
相当于__光屏__,感光细胞丰富,物体的像成在其上
视神经
把感光细胞所产生的信息传入大脑
2.视觉的形成
当我们看一个物体时,来自该物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,使来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞