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要點一、光的折射
1、折射現象:
(1)定義:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折的現象稱作光的折射。
(2)基本概念:
①入射光線:照射到兩種介質分界面的光線AO
②折射光線:光步入另一種介質被折射后的光線OB
③法線:過入射點且垂直于分界面的直線NN'
④入射角:入射光線與法線的傾角α
⑤折射角:折射光線與法線的傾角β
2、折射的特性:當光從一種介質斜射入另一種介質時,折射光線、入射光線和法線在同一平面內;折射光線和入射光線分別坐落法線一側;入射角減小(或減少)時凸透鏡和凹透鏡的區別,折射角也急劇減小(或減少)。光垂直于介質表面的入射時,折射角等于零。
要點演繹:
1、光的折射現象:
(1)牙簽“彎折”(2)池水變淺(3)海市蜃樓。
2、光在從一種介質斜射入另一種介質時,不僅發生折射以外,在兩種介質的交界面還發生了反射。
3、當光從空氣斜射入水(或玻璃)中時,折射光線偏向法線方向,即折射角大于入射角;當光從水(或玻璃)斜射入空氣時,折射光線偏離法線方向,即折射角小于入射角;
4、在折射現象中,折射角隨著入射角的減小而減小。
要點二、凸透鏡和凹透鏡
1、透鏡:中間厚邊沿薄的透鏡叫凸透鏡;中間薄,邊沿厚的透鏡叫凹透鏡
2、主光軸:通過兩個球面球心的直線。
3、光心(O):主光軸上的一個特殊點,通過這個點的光傳播方向不改變。
4、焦點(F):凸透鏡能使平行于主光軸的光線會聚于一點。這個點叫焦點。平行光經過凹透鏡會發散,發散光線的反向延長線會聚在主光軸上一點,這點叫凹透鏡的虛焦點。
5、焦距(f):焦點到凸透鏡光心的距離。
6、對光線的作用:凸透鏡對光線有會聚作用,也叫會聚透鏡;凹透鏡對光線有發散作用,也叫發散透鏡。
要點演繹:
1、凸透鏡有兩個焦點,凹透鏡有兩個虛焦點;
2、放在凸透鏡焦點上的光源發出的發散光束,經過凸透鏡折射以后弄成平行光束,幻燈機、投影儀、舞臺上的追光燈等儀器就是借助了這一原理;
3、凹透鏡的虛焦點,“虛”表示該點并不是實際光線的交點,而是逆著凹透鏡折射光線的方向看去。
4、會聚和發散的奧秘:光經過三棱鏡后向較厚的一端偏折(圖甲)。把三棱鏡按兩種形式組合在一起(圖甲、圖乙),平行光通過它們后,出射光線出現會聚和發散兩種不同的情況。
要點三、凸透鏡成像規律及應用
1、凸透鏡成像規律:
物的位置
像的位置
像的性質
應用舉例
凸透鏡
u=∞(平行光)
v=f
像與物異側
成一點
測定焦距
u>2f
2f>v>f
縮小、倒立、實像
拍照機,耳朵
u=2f
v=2f
等大、倒立、實像
2f>u>f
v>2f
放大、倒立、實像
幻燈,影片機
u=f
v=∞
同側
不成像
頭燈的透鏡
u<f
v>f
放大、正立、虛像
放大鏡
凹透鏡
物在鏡前任意處
v<U
同側
縮小、正立、虛像
2、口訣記憶:
總結凸透鏡成像規律,可簡略歸納成“一焦分虛實,二焦分大小;成虛像時,物近像遠像變大;成實像時,物近像近,像變小。”
(1)“一焦分虛實”:物體在一倍焦距以內成實像,一倍焦距以外成虛像。(2)“二焦分大小”:物距大于二倍焦距,成放大的像,(焦點除外);物距小于二倍焦距成縮小的像。
(3)“成虛像時,物近像遠像變大”:成虛像時,物體緊靠透鏡,像遠離透鏡,像逐步變大。
(4)“成實像時,物近像近,像變小”:成實像時,物體緊靠透鏡,像也緊靠透鏡,像逐步變小。
3、凸透鏡成像應用:
(1)拍照機:鏡頭相當于凸透鏡,來自物體的光經過照像機鏡頭后會聚在膠卷上,成倒立、縮小的虛像。
(2)投影儀:鏡頭相當于凸透鏡,來自投影片的光通過凸透鏡后成像,再經過平面鏡改變光的傳播方向,使屏幕上成倒立、放大的虛像。
(3)放大鏡:成正立、放大的實像。
要點闡釋:
虛像和實像的區別:
(1)成像原理不同:物體發出的光線經光學元件會聚而成的像為虛像,經光學元件后光線發散,反向延長相交產生的像叫實像。
(2)成像性質上的區別:虛像倒立的,實像是正立的。
(3)接收方式上的區別:虛像既能被耳朵聽到,又能被光屏接收到,實像只能被耳朵聽到,不能被光屏收到。
要點四、凸透鏡成像畫圖
1、凸透鏡的三條特殊光線:
(1)通過光心的光線經凸透鏡后傳播方向不變如圖甲;
(2)通過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后平行于主光軸如圖乙;
(3)跟主光軸平行的光線經凸透鏡折射后過焦點如圖丙。
2.凹透鏡的三條特殊光線:
(1)通過光心的光線經凹透鏡后傳播方向不變如圖甲;
(2)射向凹透鏡的光線假如其延長線通過虛焦點,則經凹透鏡折射后平行于主光軸如圖乙;
(3)跟主光軸平行的光線經凹透鏡折射后,折射光線的反向延長線過焦點如圖丙。
要點五、視力的矯治
1、近視眼:只能認清近處的物體凸透鏡和凹透鏡的區別,看不清遠處的物體。
2、成因:鞏膜的彎曲度經調節后,物體的像仍落在黃斑的前方。
3、矯正:配戴合適的凹透鏡
4、遠視眼:只能認清楚遠處的物體、看不清近處的物體。
5、成因:鞏膜的彎曲度經調節后,物體的像仍落在黃斑的前面。
6、矯正:配戴合適的凸透鏡
要點展現:
1、近視眼是由于鼻子調節能力減緩或是眼珠前后過長導致的,遠視眼應選用適當度數的斜視鏡框進行矯治,遠視墨鏡是由凹透鏡制成的。
2、矯正近視眼,提高對光的折射作用。可佩戴用凸透鏡制成的近視墨鏡,使入射的光線經凸透鏡折射后步入雙眼,會聚點能夠移到黃斑上,如圖所示。
要點六、望遠鏡
1、作用:能使遠處的物體在近處成像。
2、伽利略望遠:由一個凹透鏡(物鏡)和一個凸透鏡(目鏡)組成。
3、開普勒望遠鏡:
(1)構造:由兩個凸透鏡組成,緊靠被觀察物體的叫目鏡,焦距較長;緊靠耳朵的叫物鏡,焦距較短。
(2)成像原理:因為從天體上各掃射到目鏡上的光可以看作是平行光,經目鏡折射后,在目鏡焦點外很近的地方,得到天體的倒立縮小的虛像。物鏡的前焦點和目鏡的后焦點重合在—起,所以天體通過目鏡所成的虛像,坐落物鏡的一倍焦距以內。這個倒立的縮小的虛像對物鏡來說是物體,它經物鏡所成的像是放大的實像。
4、反射式望遠鏡:
(1)構造:目鏡是凹面鏡,物鏡是凸透鏡組成,
(2)成像原理:目鏡的焦點上面放置了一個與主鏡成45度角的反射鏡,使經目鏡反射后的會聚光經反射鏡以90度角反射出鏡筒后抵達物鏡。
要點展現:
1、能認清楚物體“視角”非常重要。遠處的物體對我們嘴巴的視角較小,所以遠處的物體看不清楚。望遠鏡的作用是把遠處的物體拉近,減小視角這樣才能認清楚遠處的物體了。
2、望遠鏡的目鏡的半徑越大,來自遠處的物體的光射到目鏡上的就越多,經目鏡會聚后所成的像就越亮。這對于觀察天空中的暗星十分重要。
要點七、顯微鏡
1、目鏡和目鏡:物鏡和目鏡都相當于凸透鏡,緊靠物體的叫目鏡,焦距較短;緊靠耳朵的叫物鏡,焦距較長,兩鏡間的距離是可以調節的。
2、成像原理:來自被觀察物體的光經目鏡后,在物鏡的焦點以內成倒立、放大的虛像,這一虛像又經物鏡成正立、放大的實像。如圖所示:
要點展現:
對于顯微鏡,要理解它的結構由目鏡和物鏡組成,它兩次成像,一次成虛像一次成實像,放大倍數等于兩次放大倍數之積。
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