内容正文:
1.5透镜和视觉
【第一单元 对环境的察觉】
八年级上册
利用照相机拍照,可以让景色留存为永久的记忆;利用投影仪可以看到放大的图像;利用显微镜可以看到微小的物体,如洋葱表皮细胞;利用望远镜可以观察到遥远的物体,如月球上的环形山。照相机、投影仪、显微镜、望远镜等都是光学仪器,它们在结构上有什么共同的部件?其工作原理上有什么异同之处?
眼睛近视的同学需要配戴近视眼镜,眼睛远视的老年人需要配戴远视眼镜。近视眼镜和远视眼镜的镜片都是透镜(lens)。透镜也广泛地应用在放大镜、显微镜、望远镜等常见的光学仪器中。
一、透镜
通常用玻璃制成,利用光在折射制成的光学器件。
透镜
1、透镜的分类
透镜
凸透镜
凹透镜
中间厚边缘薄
中间薄边缘厚
光心(O)
光心:透镜的中心O
主光轴:通过两个球面球心的直线
一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜。
通过两个球面球心的直线叫作主光轴,简称主轴。主轴上有一点0,通过这个点的光的传播方向不变,这个点叫作光心。对于薄透镜,其光心就在透镜的中心。
光心(O)
光心:透镜的中心O
主光轴:通过光心O和球面球心C的直线
通过光心的光线,传播方向不变。
1.让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个光斑到凸透镜的距离。
2.换用凹透镜再做上面的实验,纸上还能得到最小、最亮的光斑吗?
实验结论:
平行光经过凸透镜折射后会聚于一点
平行光经过凹透镜折射后会向外发散
3.让平行于主轴的光射向凸透镜,观察光通过凸透镜后偏折的方向。
4.让平行于主轴的光射向凹透镜,观察光通过凹透镜后偏折的方向。
(1)凸透镜
凸透镜起会聚的作用。
(凸透镜也叫会聚透镜)
能将太阳光(平行光)会聚成一点,这一点叫焦点(F)
焦点到透镜中心(光心)的距离叫焦距(f)
透镜两侧各有一个焦点。
凸透镜的焦距越短,其对光的会聚作用越强。
放在焦点的点光源发出光,经凸透镜折射后的光线是如何的?
F
F
根据光路的可逆性,经凸透镜折射后光线平行于主光轴。
F
F
O
通过光心的光线,经凸透镜折射后方向不变。
通过光心的光线,经凸透镜折射后会如何呢?
(2)凹透镜
F
主光轴
一束平行于主光轴的光射到凹透镜上经折射后变得发散。
光线更向主光轴“远离”了。
发散光束看上去好像从折射光线的反向延长线的交点F发出,F点也在主轴上,叫凹透镜的虚焦点,
凹透镜也有两个虚焦点。
F
F
F
O
通过光心的光线,经凹透镜后方向不变。
F
F
根据光路的可逆性原理,折射后平行于主光轴
凸透镜与凹透镜的几条特殊光线
凸透镜
F
F
F
凹透镜
凸透镜起会聚的作用,折射后的光线向主光轴“靠拢”
而凹透镜则使光线发散。折射后光线“远离”主光轴。
课堂练习
1.请画出图中入射光线对应的折射光线.
2.请画出入射光线通过透镜后的折射光线.
3.如图所示.一束光线经平面镜反射后,过凸透镜的焦点F射向凸透镜.请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线.并标出入射角的度数。
巩固提高
4、根据光的传播光路,在下图中虚线框内,填上适当的光学镜。
5、某公园中的一块警示牌,上面写有“请不要把装有液体的纯净水瓶或矿泉水瓶遗留在山上”请同学们分析一下这是为什么?
因为如果水瓶中装有水,会形成一个凸透镜,又因为凸透镜会聚作用,在太阳直射时,会将光可能聚集到一点上,温度升高,可能会引起火灾。
6.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是-----------( )
A.水滴蒸发,带走叶子的热量
B.水滴在阳光下温度升高,把叶烫焦
C.水滴容易透过阳光
D.水滴会使阳光会聚,把叶子烧焦
D
7. 把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块,其截面如图所示,其中能够使平行光发散的是( )
A.只有b B.只有a、c、d、e
C.只有a、b、c D.a、b、c、d、e均可
A
8、如图所示,一束光通过放在O处方框中的光学元件后改变了传播方向,则O处的光学元件( )
A.只能是平面镜 B.只能是凸透镜
C.只能是凹透镜 D. 平面镜、凸透镜、凹透镜都有可能
O
D
我们能用冰和太阳光来取火吗?
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