内容正文:
第五章 透镜及其应用
——精剖细解复习讲义
知识点1:透镜
1、凸透镜和凹透镜
透镜是用透明物质制成的、至少一个表面为球面一部分的光学元件。光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射,并由此产生会聚或发散的效果。
如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫做薄透镜,中学阶段研究的透镜均为薄透镜。
透镜的分类:
种类
特点
图示
作用
实例
凸透镜
中间厚边缘薄
对光有汇聚作用
放大镜
凹透镜
中间薄边缘厚
对光有发散作用
近视眼镜
2、透镜光路的基本概念
主光轴:透镜上通过两个球心的直线叫做主光轴。简称主轴,每个透镜都有1条主光轴,主光轴用点划线表示。
光心(O):每个透镜上主光轴上都有一个特殊的点,凡是通过该点的光,其传播方向不改变,这个点叫做光心。
焦点(F):平行于主轴的平行光通过凸透镜后会聚于一点。
焦距(f):焦点到光心的距离。
平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,它不是实际光线的会聚点,叫虚焦点(F)。
凸透镜对光有会聚作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴,即通过凸透镜的光将向主光轴方向偏折。
凹透镜对光有发散作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴,即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折。
3、三条特殊光线的光路图
入射光线
过光心
平行于主光轴
过(虚)焦点
折射光线
凸透镜
方向不变
过焦点
与主光轴平行
凹透镜
方向不变
反向延长线经过虚焦点
与主光轴平行
4、透镜与面镜区别
面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
透镜
1.(2022•南京模拟)关于凸透镜的焦点和焦距,下列说法错误的是( )
A.凸透镜有两个实焦点
B.凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
D.把点光源放在焦点上,通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴
2.(2022•杭州模拟)如图,《淮南万毕术》关于冰透镜记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。此现象中取火原理应用了( )
A.凸透镜对光线的发散作用
B.凸透镜对光线的会聚作用
C.凹透镜对光线的会聚作用
D.凹透镜对光线的发散作用
3.(2023•潮阳区模拟)关于光现象的描述,下列说法不正确的是( )
A.甲图:墙上出现手影——手挡住了光沿直线传播的路径
B.乙图:从不同角度能看见光屏上的实像——光发生镜面反射
C.丙图:光经凹透镜后的现象——光从空气射入透镜时,凹透镜对光有发散作用
D.丁图:小明通过平面镜看到小猫,同时小猫通过平面镜也看到小明——反射时光路可逆
知识点2:生活中的透镜
1、照相机
构造:镜头(相当于一个凸透镜);胶片(相当于光屏);调节控制系统(取景窗:观察所拍景物;光圈环:控制进入镜头的光的多少;调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即像距;快门:控制曝光时间。)。
照相机成像原理:来自物体的光经过照相机镜头后,在胶片上会聚成被摄物体的像。胶卷上涂着一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上。数码相机用电子感光器件和存储器件替代胶片作为成像的光屏并记录像的信息。
成像特点:照相机成缩小、倒立的实像;像距小于物距;像与物体位于凸透镜的两侧。
若想使底片上的像变大,应使相机靠近物体,同时使镜头远离底片。
2、投影仪
构造如下图所示:
成像原理:把投影仪上的平面镜(反光镜)取下,投影片放到载物台上。调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。观察像的正倒。
成像特点:投影仪(或幻灯机)成放大、倒立的实像;像距大于物距;像与物体位于凸透镜的两侧。
3、放大镜
放大镜是一个凸透镜。
成像原理:把放大镜放在物体跟眼睛之间,适当调整距离,我们就能看清物体的细微之处。放大镜所成的像是正立、放大的。
成像特点:放大镜成放大正立的虚像;像与物体位于凸透镜的同侧。
4、实像和虚像
像的性质
定义
光屏能否成像
物和像的位置
实例
实像
由实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上。
能
分别位于凸透镜两侧
照相机
投影仪
虚像
由反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成,不能呈现在光屏上。人眼逆着出射光线可以看到虚像。
不能
都位于凸透镜同侧
平面镜
放大镜
光的反射
4.(2023•翠屏区一模)如图所示,小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以( )
A.增大物距,减小像的大小
B.减小物距,减小像的大小
C.增大物距,增大像的大小
D.减小物距,增大像的大小
5.(2023•陕西)如图,是我国