1.凸透鏡成像原理
凸透鏡成像是一種光的折射現象,其原理是凸透鏡對光具有會聚作用。 當凸透鏡成虛像時,從物體上某一點發出的光經凸透鏡折射,折射光線相交于一點,這就是物體上該點的像點。 同樣,物體上其他點發出的光也被凸透鏡折射。 這些像點共同構成了物體的完整圖像半個凸透鏡的成像規律,可以在光幕上以虛像的形式呈現出來。 如右圖所示:
凸透鏡成實像時,物體上某一點發出的光經凸透鏡折射后,折射光線不能相交,但折射光線的反延長線(右圖中實線) )可以相交,交點就是物體上該點的實像 同理,物體上其他點的光線經凸透鏡折射形成相應的實像點。 這些像點共同構成了物體的完整實像。 真實圖像無法顯示在光學屏幕上,但可以用耳朵直接觀察。 如右圖所示:
練習:當凸透鏡成虛像時,如果用不透明紙板蓋住凸透鏡的一半,則光屏上的像將是()
A. 沒有變化 B. 更小 C. 不完整 D. 更暗
分析:在形成虛像時,所有照射在凸透鏡上的光線都會折射到像點上。 當鏡片的一半被紙板覆蓋時,照射到鏡片另一半的光線仍會折射到像點,因此像的大小和完整性不會發生變化,但成像光線變少,所以圖像會變暗,所以選擇 D
2.凸透鏡成像實驗
實驗設備包括光具座、已知焦距的凸透鏡、蠟燭、光屏和火柴。 實驗前,應調整好儀器的高度,使蠟燭火焰中心、透鏡光學中心和光屏中心處于同一高度(三個等高中心)。
實驗步驟:
1、將蠟燭放在倍焦距以外,調整光屏到凸透鏡的距離,使蠟燭火焰在屏幕上形成清晰的虛像,觀察虛像的大小和倒置,記錄物距u和像距v。
2、將蠟燭放在一焦距和二焦距之間,重復上述操作,觀察并記錄物距u和物距v。
3、將蠟燭放在兩倍焦距以內,調整光屏的位置,看能否在屏幕上找到圖像。 如果不行,就試著觀察蠟燭的影像,觀察它是虛像還是實像? 并觀察圖像的大小和上下顛倒。 記下物距u。
3.凸透鏡成像法
1、物體超出倍焦距時:形成倒置縮小的虛像,像在倍焦距和倍焦距之間。 例子是照相機。 當物體靠近鏡頭時,像遠離鏡頭,像變大,但仍小于物體。 影像聯通的距離小于物聯網,影像聯通的速度也小于物聯網,整個過程中影像距離仍然大于物距。
相機:
練習:攝影師拍完小明的四肢后,在拍半身像前,將單反相機(填“近”或“遠”)移到小明身邊,使鏡頭與膠片的距離(“增大”) ”或“減少”)一些。
答:接近降低
2、當物體處于倍焦距時:在倍焦距處形成一個倒置的、大小相等的虛像。 像與物之間的寬度是焦距的四倍(4f),是凸透鏡成虛像時物像的最小寬度。
在上圖中,物體是雙焦距,圖像也是雙焦距。 具體數據:焦距61,物距122,像距122,物像寬244。我們可以對比下面兩張圖,發現無論物體是否在雙倍外焦距或倍焦距以內,物像寬度大于244。
練習:小明做凸透鏡成像實驗時,將點燃的蠟燭和光幕固定在燈臺上,距離40cm。 當他把一個凸透鏡放在蠟燭和光屏的中間時,光屏上剛好出現了一個清晰的影像。 像,圖像是____垂直的,_____圖像,他選擇的凸透鏡的焦距是。
答:等大石10
3、當物體在一倍焦距和二倍焦距之間時:形成倒置放大的虛像,像在二倍焦距之外。 例如投影儀、幻燈機和電影放映機。 當物體靠近鏡頭時,圖像會遠離鏡頭,圖像會變大。 影像聯通的距離大于物聯網,影像聯通的速率大于物聯網,整個過程中像距仍然小于物距。
投影儀:
幻燈機:
電影播放器??:
練習:老師在課堂上使用投影儀時,如果想讓屏幕上的字變大,就把凸透鏡(填“近一點”或“遠一點”)來投射電影,并增加距離投影儀和屏幕之間(“增加”或“減少”)一些。
答:接近降低
4、當物體在焦點處時:我們發現折射光線是平行的,不能相交,所以沒有成像。
練習:小明用放大鏡觀察物體。 他逐漸將放大鏡從物體上移開。 當看不到物體的正像時,用刻度尺測量物體到透鏡光學中心的距離,即凸透鏡。
答:焦距
5、當物體在一個焦距內時:形成直立放大的實像半個凸透鏡的成像規律,成像在物體的同一側。 一個例子是放大鏡。 當物體靠近鏡頭時,像也靠近鏡頭,像變小,但仍大于物體。 影像聯通的距離大于物聯網,影像聯通的速率大于物聯網,整個過程中像距仍然小于物距。
放大鏡:
練習:小明用放大鏡觀察物體時,如果想聽到更大的圖像,就應該把放大鏡移近物體(“近”或“遠”)。
答:遠