内容正文:
第05讲 透镜与视觉
1. 认识凸透镜成像的基本概念
2. 掌握凸透镜成像的基本规律
3. 分析透镜与视觉之间的联系
一.透镜和视觉
1.透镜及应用:能透过光的镜片都是透镜,透镜广泛应用在放大镜、显微镜、望远镜、眼镜片、望远镜等。
2.透镜的分类:
(1)凸透镜:中间厚边缘薄 (2)凹透镜:中间薄边缘厚
3.凸透镜对光有会聚光线,凹透镜对光有发散作用:
4.透镜的焦距、焦点等
主光轴:通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴,画主光轴应用点划线
光心:透镜中有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变, 这个点叫做透镜的光心,用字母“O”主光轴表示
焦点:平行于主光轴的光经过凸透镜会聚的一点。或平行于主光轴的光经凹透镜发散的光反向延长线交于的点(虚焦点)。
焦距(f):焦点与光心的距离。
5.凸透镜成像的规律
(1)物距(u):物体与光心的距离
(2)像距(v):像与光心的距离
6.凸透镜成像的实验:
(1) 蜡烛的焰心、凸透镜的光心,光屏的中心在一条线上
(2) 移动蜡烛后,调整光屏的位置,直到出现一个最清晰的像。
(3) 读出物距和像距
物距u和焦距f的关系
像的性质
像的位置
应用举例
正立或倒立
缩小或放大或等大
实像或虚像
与物同侧或异侧
u>2f
倒立
缩小
实像
异侧
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
异侧
侧焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
异侧
幻灯机
u<f
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
二.人眼球的作用
1.眼球的结构
组成
眼球
眼球壁
______
角膜(无色透明)
巩膜(白色坚韧、眼白部分)
______
虹膜
睫状肌(调节晶状体曲度)
脉络膜(营养眼球、使眼球成为暗室)
______
视网膜(有感光细胞,但视神经穿出的地方无感光细胞称为盲点,在靠近鼻侧)
内容物
包括房水、晶状体、玻璃体(都为无色透明)
2.视觉的形成:物体反射的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,在__视网膜__上形成像,经视神经传入__大脑__,形成视觉。在视神经离开视网膜的地方,也是视网膜上唯一没有任何__感光细胞__的地方,这个地方叫做__盲点__。若像成在这个位置,我们是看不到的。
3.近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,来自远处物体的光线聚焦在__视网膜前__,使物像模糊不清(戴__凹透镜__矫正)。远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光聚焦在__视网膜的后面__(戴__凸透镜__矫正)。
4.失去正常人辨别颜色能力的先天性色觉障碍,称为__色盲__。
考点一:透镜的分类
【例1】如图所示,一束光通过放在虚线框中的光学元件后改变了传播方向,则该光学元件( )
A.只能是平面镜 B.只能是凸透镜 C.只能是凹透镜 D.可能是平面镜、凸透镜或凹透镜
【例2】望远镜起源于眼镜。1608年,荷兰眼镜制造商汉斯·里帕希的一个学徒偶然发现,将两块透锴叠在一起可以清楚看到远处的东西。如图是一种望远镜的原理图,下列分析错误的是( )
A.物镜是凸透镜,可以用来矫正远视眼 B.目镜是凹透镜,能对光起发散作用
C.视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成 D.在视网膜上成的是正立缩小的实像
考点二:凸透镜成像的规律
【例1】在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
D.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
【例2】如图为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.影像传感器上成的是正立的实像 B.为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.拍摄到更大的像应将镜头远离景物 D.景物在2倍焦距以外才能成缩小的像
考点三:眼镜和眼镜
【例1】眼睛是心灵的窗户,爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
(1)如图是眼球成像原理图,欣赏风景时,进入眼球的光线经过___________的折射作用,在视网膜上形成物像,最终在大脑中形成视觉;
(2)新生儿以及学龄前儿童的眼轴未达到成人水平,形成生理性远视。当儿童远视储备不足后,又因用眼不规范会形成近视。近视眼的纠正示意图是图乙的___________;
(3)长时间用眼后,眼睛出现干眼症状。下列不支持使用眼药水缓解症状的是( )
A.眼药水中