知識(shí)網(wǎng)路
要點(diǎn)一、光的折射
1、折射現(xiàn)象:
(1)定義:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象稱作光的折射。
(2)基本概念:
①入射光線:照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO
②折射光線:光步入另一種介質(zhì)被折射后的光線OB
③法線:過入射點(diǎn)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(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分別坐落法線一側(cè);入射角減小(或減少)時(shí)凸透鏡和凹透鏡的區(qū)別,折射角也急劇減小(或減少)。光垂直于介質(zhì)表面的入射時(shí),折射角等于零。
要點(diǎn)演繹:
1、光的折射現(xiàn)象:
(1)牙簽“彎折”(2)池水變淺(3)海市蜃樓。
2、光在從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),不僅發(fā)生折射以外,在兩種介質(zhì)的交界面還發(fā)生了反射。
3、當(dāng)光從空氣斜射入水(或玻璃)中時(shí),折射光線偏向法線方向,即折射角大于入射角;當(dāng)光從水(或玻璃)斜射入空氣時(shí),折射光線偏離法線方向,即折射角小于入射角;
4、在折射現(xiàn)象中,折射角隨著入射角的減小而減小。
要點(diǎn)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(gè)球面球心的直線。
3、光心(O):主光軸上的一個(gè)特殊點(diǎn),通過這個(gè)點(diǎn)的光傳播方向不改變。
4、焦點(diǎn)(F):凸透鏡能使平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)。這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)。平行光經(jīng)過凹透鏡會(huì)發(fā)散,發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)叫凹透鏡的虛焦點(diǎn)。
5、焦距(f):焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。
6、對(duì)光線的作用:凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,也叫會(huì)聚透鏡;凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,也叫發(fā)散透鏡。
要點(diǎn)演繹:
1、凸透鏡有兩個(gè)焦點(diǎn),凹透鏡有兩個(gè)虛焦點(diǎn);
2、放在凸透鏡焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的發(fā)散光束,經(jīng)過凸透鏡折射以后弄成平行光束,幻燈機(jī)、投影儀、舞臺(tái)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(diǎn),“虛”表示該點(diǎn)并不是實(shí)際光線的交點(diǎn),而是逆著凹透鏡折射光線的方向看去。
4、會(huì)聚和發(fā)散的奧秘:光經(jīng)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(xiàn)會(huì)聚和發(fā)散兩種不同的情況。
要點(diǎn)三、凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用
1、凸透鏡成像規(guī)律:
物的位置
像的位置
像的性質(zhì)
應(yīng)用舉例
凸透鏡
u=∞(平行光)
v=f
像與物異側(cè)
成一點(diǎn)
測(cè)定焦距
u>2f
2f>v>f
縮小、倒立、實(shí)像
拍照機(jī),耳朵
u=2f
v=2f
等大、倒立、實(shí)像
2f>u>f
v>2f
放大、倒立、實(shí)像
幻燈,影片機(jī)
u=f
v=∞
同側(cè)
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(cè)
縮小、正立、虛像
2、口訣記憶:
總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律,可簡(jiǎn)略歸納成“一焦分虛實(shí),二焦分大小;成虛像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大;成實(shí)像時(shí),物近像近,像變小。”
(1)“一焦分虛實(shí)”:物體在一倍焦距以內(nèi)成實(shí)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(diǎn)除外);物距小于二倍焦距成縮小的像。
(3)“成虛像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大”:成虛像時(shí),物體緊靠透鏡,像遠(yuǎn)離透鏡,像逐步變大。
(4)“成實(shí)像時(shí),物近像近,像變小”:成實(shí)像時(shí),物體緊靠透鏡,像也緊靠透鏡,像逐步變小。
3、凸透鏡成像應(yīng)用:
(1)拍照機(jī):鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,來自物體的光經(jīng)過照像機(jī)鏡頭后會(huì)聚在膠卷上,成倒立、縮小的虛像。
(2)投影儀:鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,來自投影片的光通過凸透鏡后成像,再經(jīng)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(shí)像。
要點(diǎn)闡釋:
虛像和實(shí)像的區(qū)別:
(1)成像原理不同:物體發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)元件會(huì)聚而成的像為虛像,經(jīng)光學(xué)元件后光線發(fā)散,反向延長(zhǎng)相交產(chǎn)生的像叫實(shí)像。
(2)成像性質(zhì)上的區(qū)別:虛像倒立的,實(shí)像是正立的。
(3)接收方式上的區(qū)別:虛像既能被耳朵聽到,又能被光屏接收到,實(shí)像只能被耳朵聽到,不能被光屏收到。
要點(diǎn)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(jīng)凸透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲;
(2)通過凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)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(jīng)凸透鏡折射后過焦點(diǎn)如圖丙。
2.凹透鏡的三條特殊光線:
(1)通過光心的光線經(jīng)凹透鏡后傳播方向不變?nèi)鐖D甲;
(2)射向凹透鏡的光線假如其延長(zhǎng)線通過虛焦點(diǎn),則經(jīng)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(jīng)凹透鏡折射后,折射光線的反向延長(zhǎng)線過焦點(diǎn)如圖丙。
要點(diǎn)五、視力的矯治
1、近視眼:只能認(rèn)清近處的物體凸透鏡和凹透鏡的區(qū)別,看不清遠(yuǎn)處的物體。
2、成因:鞏膜的彎曲度經(jīng)調(diào)節(jié)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(yuǎn)視眼:只能認(rèn)清楚遠(yuǎn)處的物體、看不清近處的物體。
5、成因:鞏膜的彎曲度經(jīng)調(diào)節(jié)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(diǎn)展現(xiàn):
1、近視眼是由于鼻子調(diào)節(jié)能力減緩或是眼珠前后過長(zhǎng)導(dǎo)致的,遠(yuǎn)視眼應(yīng)選用適當(dāng)度數(shù)的斜視鏡框進(jìn)行矯治,遠(yuǎn)視墨鏡是由凹透鏡制成的。
2、矯正近視眼,提高對(duì)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(jīng)凸透鏡折射后步入雙眼,會(huì)聚點(diǎn)能夠移到黃斑上,如圖所示。
要點(diǎn)六、望遠(yuǎn)鏡
1、作用:能使遠(yuǎn)處的物體在近處成像。
2、伽利略望遠(yuǎn):由一個(gè)凹透鏡(物鏡)和一個(gè)凸透鏡(目鏡)組成。
3、開普勒望遠(yuǎn)鏡:
(1)構(gòu)造:由兩個(gè)凸透鏡組成,緊靠被觀察物體的叫目鏡,焦距較長(zhǎng);緊靠耳朵的叫物鏡,焦距較短。
(2)成像原理:因?yàn)閺奶祗w上各掃射到目鏡上的光可以看作是平行光,經(jīng)目鏡折射后,在目鏡焦點(diǎn)外很近的地方,得到天體的倒立縮小的虛像。物鏡的前焦點(diǎn)和目鏡的后焦點(diǎn)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(nèi)。這個(gè)倒立的縮小的虛像對(duì)物鏡來說是物體,它經(jīng)物鏡所成的像是放大的實(shí)像。
4、反射式望遠(yuǎn)鏡:
(1)構(gòu)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(diǎn)上面放置了一個(gè)與主鏡成45度角的反射鏡,使經(jīng)目鏡反射后的會(huì)聚光經(jīng)反射鏡以90度角反射出鏡筒后抵達(dá)物鏡。
要點(diǎn)展現(xiàn):
1、能認(rèn)清楚物體“視角”非常重要。遠(yuǎn)處的物體對(duì)我們嘴巴的視角較小,所以遠(yuǎn)處的物體看不清楚。望遠(yuǎn)鏡的作用是把遠(yuǎn)處的物體拉近,減小視角這樣才能認(rèn)清楚遠(yuǎn)處的物體了。
2、望遠(yuǎn)鏡的目鏡的半徑越大,來自遠(yuǎn)處的物體的光射到目鏡上的就越多,經(jīng)目鏡會(huì)聚后所成的像就越亮。這對(duì)于觀察天空中的暗星十分重要。
要點(diǎn)七、顯微鏡
1、目鏡和目鏡:物鏡和目鏡都相當(dāng)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(zhǎng),兩鏡間的距離是可以調(diào)節(jié)的。
2、成像原理:來自被觀察物體的光經(jīng)目鏡后,在物鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)成倒立、放大的虛像,這一虛像又經(jīng)物鏡成正立、放大的實(shí)像。如圖所示:
要點(diǎn)展現(xiàn):
對(duì)于顯微鏡,要理解它的結(jié)構(gòu)由目鏡和物鏡組成,它兩次成像,一次成虛像一次成實(shí)像,放大倍數(shù)等于兩次放大倍數(shù)之積。
【傳送門】