内容正文:
透镜与视觉
1、 透镜和视觉
1.透镜
(1)透镜由玻璃等透明物质制成,光线经过透镜折射后,总是向透镜厚的一侧偏折。
(2)凸透镜:中间厚边缘薄。如图所示,凸透镜中心的点O为光心,通过光心并与透镜垂直的直线AA’为主光轴。
三条特征光线:平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线会聚于主光轴上一点F;称为焦点。焦点F到光心O的距离叫做焦距(f)。根据光路可逆,过焦点的光线经凸透镜折射后的光线将平行于主光轴。通过光心的光线,经过凸透镜后传播方向不发生改变。
(3)凹透镜:中间薄边缘厚。如图所示,平行光经凹透镜折射后会向远离主光轴方向偏折。将折射光线反向延长会交于主光轴上一点,称为焦点,由于没有实际光通过,所以为虚焦点,凹透镜有两个虚焦点。
三条特征光线:平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过虚焦点F;根据光路可逆,延长线经过焦点的光线经凹透镜折射后的光线将平行于主光轴;通过光心的光线,经过凹透镜后传播方向不发生改变。
2. 凸透镜成像规律
(1)烛焰、凸透镜和光屏的中心要在同一高度上,使像成在光屏中央。
(2)物距指的是物体到光心的距离。像距是指光屏到光心的距离。物距、像距与成像的特点之间的关系如下表:
(3)物距与像距的关系:物距变大,像距缩小,像变小;反之,物距变小,像距变大,像变大。
3.眼睛和视觉限制
(1)眼睛的折光系统由角膜、房水、晶状体、玻璃体等构成。
(2)视觉形成:光线→眼球折光系统→视网膜→视神经→大脑皮层的视觉中枢。
(3)近视和远视:
近视成因:晶状体曲度过大或眼球前后径过长,像落在视网膜前方。
矫正:佩戴凹透镜
远视成因:晶状体曲度过小或眼球前后径过短,像落在视网膜后方。老年人的“老花眼”其实就是远视眼。
矫正:佩戴凸透镜
(4)盲点:视网膜上视神经传出的地方,无感光细胞。
(5)爱护眼睛,保护视力:提倡“二要二不要”。读书和写字的姿势要正确,眼睛和书本的距离要保持在33厘米;连续看书或写字1小时左右要休息片刻,或者向远处眺望一会,最好是看看远处的绿草和树木;不要在光线暗弱或直射的阳光下看书、写字;不要躺在床上或坐车、走路时看书。
如果有灰尘或异物进入眼睛,千万不要用手乱揉,这样会磨损角膜,可用眼药水冲洗眼睛,使异物随眼药水和眼泪一起流出。
【例题精讲】
例1.下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中,错误的是( )
A. B. C. D.
例2.下列叙述中,正确的是( )
A. 在光的折射现象中,折射角一定小于入射角
B. 凸透镜对光起会聚作用,因而物体经凸透镜所成的像总是缩小的
C. 凹面镜对光起发散作用,凸面镜对光起会聚作用
D. 凸透镜对光起会聚作用,因而远视眼的人佩戴凸透镜
例3.完成凹透镜中的光路图
例4.随着智能手机的普及,“手机控”无处不在,他们常低头玩手机,手机便利着生活,但也影响着人体健康.
(1)在黑暗的环境中看手机,屏幕的强光会使瞳孔 (选填“缩小”或“放大”),这是瞳孔反射,该反射的结构基础是 .有关资料表明,长期用手机看文字或图片,会使眼球晶状体的曲度 (选填“过大”或“过小”),或使眼球前后径过长,造成近视,光线通过近视眼的折光系统后形成的物像落在视网膜的 (选填“前方”或“后方”).
(2)玩手机时,脑垂体减少分泌褪黑色素,导致睡眠减少.褪黑色素等激素通过 运送,与 一起调节人体的各项生命活动.
例5.如图所示是某人看远处物体时的光路图,由图可知他患了 眼(填“近视”或“远视”)。若他配的眼镜镜片中心的厚度为l.5毫米,则该镜片边缘的厚度应 1.5毫米(填“大于”、“等于”或“小于”)。
例6.小强同学近日发现自己的眼睛看不清楚黑板上的字。到医院进行了检查,医生告诉他已患了某种屈光性的疾病,并给他画了幅图(如右图所示)来说明情况。
(1)你看了图后可判断小强同学的眼睛已经成为 (填“远视眼”或“近视眼”)。
(2)若要使他在正常情况下看清楚黑板上的板书,你认为应用 来矫正。(填“凹透镜”或“凸透镜”)。
例7.如图,在研究凸透镜成像实验中,当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时,眼睛通过透镜观察到的虚像,可能是图中的( )
例8.眼中的晶状体相当于凸透镜,图甲为来自远方物体上的光经某同学眼球折光系统折射后的情况示意图。则该同学矫正视力时应配戴的眼镜是图乙中的 ( )
例9.研究凸透镜成像规律的实验课上,某同学想:凸透镜成实像时,焦距大小对所成像的大小有什么影响呢?于是他利用如图装置开展研究。下表是他提供的实验数据。根据实验数据回答:
刚开始实验时,发现烛焰的像成在光屏上端。想要使像成在光屏中心,该如何调节凸透镜