内容正文:
第五章 透镜及其应用
第一节 透镜
1、 凸透镜和凹透镜
1、 透镜是利用光的折射原理制成的光学元件,由透明物质制成。
2、 透镜的分类:凸透镜和凹透镜
3、 凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜
4、 凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜
5、判断凸透镜和凹透镜的方法:
(1)摸厚度:中间厚、边缘薄是凸透镜;中间薄、边缘厚是凹透镜。
(2)正对太阳光:能得到最小最亮的点的是凸透镜;出现暗圈的是凹透镜。
(3)通过透镜看字:若放大是凸透镜,若缩小是凹透镜;
6.透镜的两个表面至少一个是球面的一部分。
7.薄透镜:透镜厚度远小于球面的半径,叫做薄透镜,现在所学的凸透镜和凹透镜都是薄透镜。
2、 透镜的四个概念
1.主光轴:通过两个球面球心的直线叫主光轴,每个透镜都有一条主光轴,如图所示。
2.光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心,如图所示,用字母“O”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。
3.焦点:
(1)凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点。
(2)凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散,且这些发散光线的反向延长线叫在主光轴上一点,叫作凹透镜的焦点,这一点不是实际光线的会聚点,所以也叫凹透镜的虚焦点。
(3)透镜两侧各有一个焦点,且对称,用字母“F”表示。
4.焦距:焦点到透镜光心的距离叫焦距,透镜两侧焦距相等,用字母“f”表示。
5.厚度与焦距:同种透镜,透镜越厚,透镜的焦距越小,透镜对光的会聚(发散)作用越强。
6.经过透镜的光是折射光,是光的折射现象,光经过透镜发生两次折射。
3、 透镜对光的作用
1.凸透镜:凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫做会聚透镜。
2.会聚作用:折射光比原入射光的延长线更靠近主光轴。
3.凹透镜:凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫做发散透镜。
4.发散作用:折射光比原入射光的延长线更远离主光轴。
5. 判断透镜“会聚”“发散”作用的简单方法是将原光线延长,若通过透镜后的光线相对于原光线的延长线向主光轴偏折,即会聚;向外偏折,即发散。
6.拓展:(1)会聚作用与会聚光线是不同的,会聚光线指的是能够会聚成一点的光线,凸透镜对所有光都起会聚作用,但会聚后的光线不一定相交。而且会聚作用是作用,会聚光线是光线也不同。
(2)发散作用与发散光线是不同的,发散光线指的是反向延长线能够相交与一点的光线,凹透镜对所有光都起发散作用,但发散后的光线不一定都散开。而且发散作用是作用,发散光线是光线也不同。
4、 透镜的三条特殊光(记)
凸透镜
凹透镜
1.过心不变
过光心的光线传播方向不变
2.平行过焦
平行于主光轴的光线经过透镜后过焦点
平行于主光轴的光线过透镜后反向延长线过焦点
3.过焦平行
过焦点的光线过透镜后平行于主光轴
延长线过焦点的光线经过透镜后平行于主光轴
第二节 生活中的透镜
1、 照相机
1、主要构造
(1)镜头:相当于凸透镜。
(2)胶片:相当于光屏。
(3)调节控制系统:
①取景窗:观察所拍景物;
②光圈环:控制进入镜头的光的多少;
③快门:控制曝光时间。
④调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即像距。
2、照相机成像特点
①照相机成倒立、缩小的实像。
②像距小于物距。
③像与物位于凸透镜的异侧。
3、照相机成像原理
原理:照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理工作的。照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶卷相当于光屏。
4、照相机的使用:若想使拍摄景物的像大一些,应使相机靠近物体,同时使镜头远离胶片。
2、 投影仪
1、主要构造
投影仪的镜头相当于一个凸透镜,屏幕相当于光屏。
(1)镜头:凸透镜,起成像作用。
(2)投影片:投影片上有文字或图案,相当于用来成像的物体。
(3)螺纹透镜:相当于凸透镜,其作用是会聚光,用来增加投影片的亮度。
(4)光源:一般采用碘钨灯,用来照亮投影片。
(5)凹面镜:利用其对光的会聚作用,光源位于凹面镜焦点,光线经凹面镜反射,使照在投影片上的光增强。
(6)平面镜:改变光路(改变光的传播方向),使射向天花板的光能在屏幕上成像。
2、投影仪成像特点及原理
(1)投影仪成像特点:
①投影仪(或幻灯机)成倒立、放大的实像。
②像距大于物距。
③像与物位于凸透镜的异侧。
(2) 原理:投影仪、幻灯机的原理是利用凸透镜能成倒立、放大的实像。
3、 放大镜
1、放大镜成像特点及原理
(1)放大镜成像特点:
①放大镜成正立、放大的虚像。
②像与物体位于凸透镜的同侧。
(2)原理:放大镜的原理是利用凸透镜能使物体成正立、放大的虚像。
2、放大镜的使用:让放大镜与物体之间的距离适当增大些,观察到像变大一些;
3、照相机、投影仪和放大镜的成像比较
第三节