搜索
第1页透镜1、凸透镜和凹透镜（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。（3）光心（o）：通常位于透镜的几何中心；通过透镜光心的光线传播方向不变。焦点（F）：平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点；经过凹透镜其出射光线的反向延长线会聚于主光轴上的一点，这种会聚点叫焦点。焦距（f）：焦点到光心的距离。（1）透镜对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。2、透镜成像作图（三条特殊光线）（1）与主光轴平行的入射光线，经透镜折射后过焦点（凹透镜的出射光线的反向延长线过焦点）；（2）过焦点的入射光线，经透镜折射后出射光线平行于主光轴；（3）经过透镜光心的光线，折射后出射光线不改变方向。3、透镜成像规律透镜物距u像距υ像的种类应用凸透镜u2ffυ2f镜后倒立缩小的实像照像机u＝2fυ＝2f镜后倒立等大的实像测焦距第2页fu2fυ2f镜后倒立放大的实像幻灯机u＝f不成像0ufυu镜前正立放大虚像放大镜凹透镜0u∞0υf镜前正立缩小的虚像（1）实像与虚像的分界点在焦点处。（2）放大像与缩小像的分界点在二倍焦点处。（3）不论凸透镜成实像还是虚像，物体离焦点越近，成的像越大。4、透镜成像的公式（1）对于凸透镜，焦距f取正值①当fu时，像距为υ0,为正值，表示所成的像在透镜的另一侧，为实像；②当fu时，像距为υ0,为负值，表示所成的像在透镜的同一侧，为虚像；f11u1第3页③当f=u时，像距为υ=∞,为无穷大，即成平行光（不成像）；④当2f=u时，像距为υ=2f，即物体在另一侧焦平面成等大的实像。（2）像的放大率：用像的大小与物的大小的比值表示像的放大程度，称作像的放大率，用m表示。或透镜的应用1、眼睛（1）人眼结构：水晶体：即眼珠，由折射率为1.42的胶状透明物质组成的双凸透镜，前、后面曲率半径分别为1厘米和0.6厘米。①玻璃液：水晶体被一种透明淡盐溶液包围，这种溶液称玻璃液，折射率为1.33。②瞳孔：玻璃液被称为巩膜的白色坚韧的膜包围，形成眼球，直径约为2.4厘米。眼球前方有一小远控，称为瞳孔。外来光束过弱时，瞳孔直径可扩大到0.8厘米。③视网膜：眼球后方有一极薄的膜，称为视网膜。由视神经把视网膜和大脑联系起来。（2）人眼的调节功能：①自调节：水晶体有自我调节功能，使它的曲半径变化，从而自动改变焦点，使物体在视网膜上成像。②近点和远点：眼睛能看清楚的最近点称为近点；最远点称为远点。随着年龄增加，近点逐渐变远，远点逐渐变近。③非正常眼：正常眼能看清楚眼前25厘米处物体的细节，故把25厘米称为明视距离。远点不在无限远而在眼前有限的距离，称为近视眼。可用凹透镜矫正。近点离眼很远的，称为远视眼，可用凸透镜矫正。眼珠在不同方向的平面内曲率不同，称为散光眼，可用非球面透镜矫正。2、照相机：由物镜、快门、暗箱等组成。用感光片记录物体倒立实像，经显影和定影后，得到明暗对比与物体相反的负片。如为彩照，负片的色彩与物体互成补色。快门控制感光片曝光时间，暗箱防止漏光。物镜中装有调节直径大小的光圈，用来改变像的照度，缩小光圈还可增加成像的景深。复杂的照相机装有可变焦距的物镜。3、放大镜：一个焦距f很短的会聚透镜。f远小与明视距离s，作用是放大物体在视网膜上所成的像。像所张的视角与肉眼观察时物体在明视距离处所张的视角之比，定义为放大镜的视角放大率M，fsM。4、幻灯片：使透明图片在屏幕上成放大倒立实像的仪器，由光源、聚光器和放映镜头（凸透镜）等组成。物距像距物长像长放大率um第4页5、显微镜（1）结构：在放大镜（目镜）前加一个称为物镜的焦距极短的会聚透镜，组成显微镜。物体放在物镜物方焦点外侧附近，经物镜成放大实像于目镜物方焦点内侧附近。再经目镜成放大虚像于明视距离以外。（2）放大倍率：物镜、目镜的焦距分别为f0和fe，如光学筒长为，明视距离为S0,则显微镜放大倍率为：effsM00负号表示像是倒立的。6、望远镜（1）结构：物镜为凸透镜，焦距较长，把无穷远处的物成像在物镜的像方焦平面上。目镜有两类，用短焦距凸透镜做目镜的，称为开普勒望远镜，成倒立像。用短焦距凹透镜做目镜的，称为伽利略望远镜，成正立像。（2）放大倍率：用S0、fe表示物、目镜的焦距，则放大倍率为efsM0，负号表示像是倒的。（3）最小分辨角：望远镜能辨别远处两物点的最小角距离称为最小分辨角。由光波波长和望远镜的通光孔D所决定：D22.10光的电磁说（1）、麦克斯韦电磁场理论认为光是一种电磁波.赫兹用实验证实了光的电磁本性.（2）、电磁波谱：电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.其产生机理、性质差别、用途等可概括如下表：波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线产生机理振荡电路中自由电子运动原子外层电子受激发原子内层电子受激发原子核受激发特性波动性强热效应引起视觉化学作用、荧光效应、杀菌贯穿作用强贯穿本领最强应用无线电技术加热、遥感照明摄影感光技术检查探测医工业探伤第5页医用消毒用透视医用治疗第6页【拓展】凹面镜成像规律：S：表示物体与镜面的距离。F：表示曲面镜的焦距。所得影像示意图SF（物体在焦点与镜面之间）1）虚像2）正像3）放大（比实物大）S=F（物体在焦点上）1）反射的光线是彼此互相平行不会交会，因此无法成像。2）当S无限接近于F时，影像的位置越接近无限处。而且所得影像可以是实像或者是虚像；可以是正像也可以是反像。这取决于物体靠近焦点的方向到底是从焦点的上方还是下方FS2F（物体在焦点与曲率之间）1）实像2）倒置（垂直于主轴）3）放大（比实物大）S=2F（物体在曲率上）1）实像2）倒置（垂直于主轴）3）一样大小4）影像形成在曲率上第7页S2F（物体超过了曲率）1）实像2）倒置（垂直于主轴）3）缩小（比物体小）4）当S增加，影像逐渐靠近焦点5）当S接近于无穷大时，影像的大小趋向于0，位置无限靠近焦点；透镜的常见问题一、透镜成像问题1、如下（左）图所示，F为凸透镜的两个焦点，A'B'为物体AB的像，则物体AB在（）A、图中I区域，箭头水平向右B、图中II区域，箭头水平向右C、图中II区域，箭头方向向左斜上方D、图中I区域，箭头方向向右斜上方2、如上（右）图所示，在透镜的主光轴上放一根木棒，A端在一倍焦距与二倍焦距之间，B端在二倍焦距之外，那么透过透镜观察，下列判定正确的是（）A、A、B端都变粗B、A端变细，B端变粗C、A、B端都变细D、A、B端都变细第8页3、如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（）4、如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体低面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到（）A、圆形亮斑B、圆型暗斑C、圆形暗斑且中心有一亮点D、圆形亮斑且中心有一暗点5、把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（）A、无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光B、平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束C、平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束D、平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束6、如图所示，一块玻璃砖内有一凸形空气泡，某学生用这个玻璃砖来做光学实验。当一束平行光通过玻璃砖时，以下对光在空气泡中发生的现象，说法正确的是（）A、这一平行光束在空气泡中将不改变原来的方向B、这一平行光束在空气泡中将发生会聚C、这一平行光束在空气泡中将发生发散第9页D、条件不足，无法确定7、将一个凸透镜安装在遮光板的圆孔内，在透镜的主轴上垂直放置一个发光体AB，人眼无法从透镜的另一侧直接看到AB，如图所示。用作图法作出AB通过透镜所成的像。并且用斜线画出可以同时观察到AB整个像的区域。二、透镜成像个数问题8、如图所示，一平面镜垂直于凸透镜的主光轴，位于凸透镜的2倍焦距处，在平面镜和凸透镜之间有一发光棒，当发光棒来回移动的过程中，处于某一位置时，整个系统成像的情况中不可能出现的是（）A．一个实像和两个虚像B、一个实像和一个虚像C、两个虚像，无实像D、两个实像和一个虚像第8题图第9题图9、如图所示，凸透镜的焦距为5厘米，在透镜左侧10厘米处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）A．一个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像三、透镜像的移动问题第10页三、透镜像的移动问题10、若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉二根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来．下列叙述中：①小演员每走一步，像也走一步；②像的脚步始终比小孩大；③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离．其中正确的是（）A．只有①②正确B．只有①②④正确C．只有①③④正确D．只有③④正确11、如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S'为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持uf)，像S'的移动情况是（）A．沿平行主轴方向远离透镜移动B．沿O与S'连线方向远离透镜移动C．沿F2与S'连线方向远离透镜移动D．沿Fl与S'连线方向远离透镜移动12、如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合．为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L．左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像．则凸透镜和圆筒左端面的距离x为___，该透镜的焦距f为___．四、凸透镜成像公式及放大率的应用13、某人通过焦距为9.0cm、直径6.0cm的凸透镜看报．此时眼镜距离报纸15cm，凸透镜距离报纸6.0cm．设眼在透镜主轴上，报纸平面垂直于主轴，如图所示。（1）此时报纸的像距离眼睛多远？（2）若报纸上密排着宽、高均为0.30cm的字，则他通过透镜至多能看清同一行上几个完整第11页的字（忽略眼镜瞳孔的大小）五、光学暗箱问题14、在下图方框中，根据入射光线和出射光线，画出适当的光学元件。15、（多选）如图2所示，一束平行光通过一暗箱后成为较宽的平行光束，那么该暗箱中的光学元件可能是（）A、先一个凸透镜，后一个凹透镜B、先一个凹透镜，后一个凸透镜C、先后两个凸透镜D、先后两个凹透镜第12页有关透镜的若干问题【参考答案】1、选D2、选B分析：根据凸透镜的成像规律，当物体放在一倍焦距与二倍焦距之间时，所成的像是放大倒立的实像；而当物体放在二倍焦距之外时，所成的像是缩小倒立的实像．解答：解：因此时A端位于一倍焦距与二倍焦距之间，故所成的像是放大的，则B端位于二倍焦距之外，故所成的像是缩小的．所以A端变大，B端变小．3、选B将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项B的形状．4、选D5、6、选C空气泡将玻璃砖化成凹透镜7、8、选C．物体在凸透镜的焦点之内时，将在左侧成正立的虚像，物体在平面镜内也会成虚像，光第13页线经平面镜反射后经过凸透镜又会成实像，所以情况是两个虚像，一个实像，A正确，不符