结构
凸透镜:边缘薄,中间厚。 至少一个表面必须制成球体,或者两侧都可以制成球体。 可分为双凸透镜、平凸透镜和凹凸透镜三种。
凹透镜:边缘厚,中间薄。 至少一个表面必须制成球面,或者两个表面都可以制成球面。 它可分为双凹透镜、平凹透镜和凸凹透镜三种类型。
光学特性(对光的作用)
凸透镜主要聚焦光线。
凹透镜主要漫射光线。
成像特性
凸透镜是折射成像,所得的图像可以是正立的,也可以是倒立的; 虚拟或真实; 放大、等大或缩小。
凹透镜是折射像,只能形成正立的缩小的虚像。 漫射光线。
表总结
规则概要
规则一:当物距大于2倍焦距时,像距在1倍焦距到2倍焦距之间,形成倒立、缩小的实像。 此时像距小于物距,像比物体小,物体像在对面。
应用:相机、摄像机。
规则1
规则二:当物距等于2倍焦距时,像距也是2倍焦距,形成倒立的、等大小的实像。 此时,物距与像距相等,像与物体的大小相等,物像在两侧。
规则2
规则三:当物距小于2倍焦距且大于1倍焦距时,像距大于2倍焦距,形成倒立、放大的实像。 此时像距大于物距,像大于物体,像位于物体的对面。
应用:投影仪、幻灯片投影仪、电影投影仪。
规则3
规则4:物距等于1倍焦距时凸透镜的应用题,不成像,发出平行光。
规则 4
规则五:当物距小于1倍焦距时,会形成正立的放大虚像。 此时像距大于物距,像大于物体,物像在同一侧。
应用:放大镜。
规则5
记忆公式
1、一次焦分为实与实,二次焦分为大与小,二次焦分为物与象等。
真实的形象总是在一侧。 虚像在同一侧总是笔直的。
物体近时近处的图像变大,远时物体近处的图像变小。
(远和近是相对于焦点而言的,实像和虚像均适用)
像的大小和距离是固定的,像在追逐物体,物体与像的距离是变化的。
注:这里所说的一焦距是指平行光源通过透镜会聚到主光轴的点到透镜光心的距离,也可以直接称为焦距; 两倍焦距指的是这个距离的两倍。
凸透镜成像的两个分界点:
2f点是放大和缩小真实图像的分界点; f点是实像和虚像的分界点。
2、凸透镜聚焦光线,成像图案很有趣;
二倍焦距分大小,二倍焦距分虚实;
任何超过两个焦点的物体都非常小,我们将其用作相机;
一两个焦点之间的空间非常大,我们把它用作投影仪;
焦点内正立、虚像的,就是我们用的放大镜;
为了获得相同的真实图像,放置一个焦距为两倍的物体;
焦点位置不成像,点光可以变成平行光;
只要牢记成像规则,镜头的应用是无限的。
物体近(远),图像远(近),图像变大(小)。
3、物体前进,图像后退,图像随着后退而变得越来越大。 大图像总是在小图像后面移动,并且朝同一方向移动。
成像实验
光具座
为了研究各种猜想,人们经常使用光具座进行实验
(1)实验时应先调整凸透镜和光幕的高度,使它们的中心与蜡烛火焰的中心尽可能保持在同一水平面上,以保证蜡烛火焰的图像清晰。在光幕中央。
(2)实验过程中保持凸透镜的位置不变,改变蜡烛或光幕与凸透镜的距离,观察并记录实验现象。
根据实验,使镜头成像光路为:
① 将蜡烛放置在2倍焦距以外,观察现象
② 将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间,观察现象
③ 将蜡烛置于一焦距内,观察现象
④创建凸透镜成像光路
⑤ 重复实验(3-5次,找出实验的一般规律)
应用
人类的眼睛
人眼形成的图像是实像还是虚像? 我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,因此外界物体在视网膜上的图像一定是实像。 根据上述经验规则,视网膜上的物体图像似乎是上下颠倒的。 但我们平常看到的任何物体显然都是直立的,对吗? 这种与经验和规则的冲突,实际上涉及到大脑皮层的调节功能和生活经历的影响。 由于视觉误差,人眼将光感知为物体发出并直接照射到人眼中。
当物体与凸透镜之间的距离大于透镜的焦距时,物体形成倒立的图像。 当物体从远处接近镜头时,图像逐渐变大,图像到镜头的距离也逐渐变大; 当物体与镜头的距离小于焦距时,物体就变成放大的图像。 这个图像并不是折射光的实际会聚点,而是它们反向延长线的交点。 它不能用光屏接收,是虚像。 平面镜形成的虚像对比度(不能用光屏接收,只能用眼睛看到)。
相机
相机镜头是凸透镜,被拍摄的景物是物体,胶片是光幕。 照射在物体上的光线通过凸透镜进行漫反射,在最终的胶片上形成物体的图像; 胶片上涂有一层感光材料,曝光后发生化学变化,物体的图像记录在胶片上。 ,物距与像距的关系与凸透镜的成像规律完全相同。 随着物体的接近,像变得越来越远,越来越大,最后成为同侧的虚像。 当物距增大时,像距减小,图像变小; 当物距减小时,像距增大,图像变大。 一焦距将现实划分为现实,二倍焦距将其划分为尺寸。
其他
投影仪、幻灯机、投影仪、放大镜、探照灯、照相机和照相机等都使用凸透镜。 凸透镜完善了我们的生活,在我们的生活中无时无刻不在使用。 远视眼镜有凸透镜,近视眼镜有凹透镜。
此外,凸透镜还用于:
1.拍照、录像
2. 投影、幻灯片、电影
3.用于特效照明(聚焦成各种颜色)
4. 创建用于放大文本、工件、地图等的虚拟图像。
测量焦距
设备
光具座、光屏、标尺、凸透镜
步
①将凸透镜面向太阳
② 让光幕和凸透镜接收另一侧的光斑
③改变光幕与凸透镜的距离
④当光幕上的光点最小、最亮时,即固定。 在白纸与凸透镜的位置,用刻度尺(或用罗盘角测量凸透镜中心与光斑的距离,截取罗盘角之间的长度),然后测量此时凸透镜中心与光斑的距离。 这个距离就是凸透镜的焦距。
注意
1.在阳光下有效,雨天放大镜可能不会形成光点!
2、强光下注意火焰,远离易燃物品,以防火灾。
3、制作凸透镜时,光幕中心与蜡烛火焰中心在同一直线上。
常规记忆
一,
1.u>2f,倒置并缩小的实像f
缩写为:外倒立,实小(或远像和近像变小)
2.u=2f,等大小v=2f的倒立实像可以用来测量凸透镜的焦距
缩写为:成对的物体彼此相等(或者物体彼此相等并且它们的图像保持不变)
3.2f>u>f倒置放大实像v>2f投影仪、幻灯机、投影仪
缩写为:中外物颠倒(或近像和远像变大)
4.u=f 不成像平行光源探照灯
缩写为:一点不成像(或等效焦距处不成像)
5.u
缩写为:点内像大而虚(或焦距小的物体显得大而虚)
注:u大于2f简称为远——距凸透镜较远;
u小于2f且大于f简单称为接近-更接近凸透镜
二,
物三、像二、小实、倒立 物二、像三倒立、大、实物与像同侧、正立、大虚
近处物体的距离图像变大,远处物体的近处图像变小。 1倍焦距分为虚和实,2倍焦距分为大和小。
三,
在第二个环①外面,拿起②一个小相机。
在第一声和第二声响声之间,我看到了一个很大的投影。
一环之内,打③假④严重⑤。
注:①第二环外:2倍焦距以外
② 拾取:拾取、实像。到达、倒立(倒立) 应用:相机
③点击:放大
④虚、虚(虚像)
⑤经、放大镜
应用实例
例1 一位老妇人用放大镜看时间。 为了看到更大更清晰的图像,她经常这样做( )
A.保持报纸和放大镜不动,眼睛远离报纸
B.眼睛保持静止,放大镜离报纸远一些。
C.保持报纸和放大镜不动,眼睛靠近报纸
D.眼睛保持静止,放大镜靠近报纸
分析:放大镜是凸透镜。 从凸透镜成像实验可以看出,当物体在某一焦距范围内时,物距越大,像距越大,成像也越大。 从成像原理还可以得出,平行于主轴的光线保持不变,随着物体远离镜头,经过光心的光线变得更加平滑、平缓,因此光线的交点两条光线的反向延长线离透镜较远。 ,图像越大。 即在一个焦距内,物体离焦点越近,成像就越大。 所以答案是B。
例2 小明手持大口径实验放大镜,伸开双臂观察远处的物体。 他可以看到物体的图像。 下列说法正确的是( )
A.进入眼睛的光一定是由图像发出的
B.该像必须是虚像
C.必须颠倒
D.图像必须放大
分析:放大镜是凸透镜。 当你手里拿着凸透镜,伸直手臂看远处的物体时,物距远大于两倍焦距,所以图像会出现在略大于两倍焦距的手内侧长度。 人眼距离一臂之遥,所以进入人眼的光一定是经过折射然后分离成图像的光。 我们看到它就好像它来自图像。 该图像必须是倒置且缩小的实像。 所以答案是C。在选项A中,并不是所有进入人眼的光都是从图像中发出的。
例3 在农村放映电影时,测试镜头时,发现屏幕上的图像有点小。 我应该如何调整投影仪( )
A.投影仪离银幕要远一些,胶片离镜头要远一些。
B.投影仪离银幕较远,胶片离镜头较近
C.投影机距离屏幕较近,胶片距离镜头较远。
D.投影仪距离屏幕较近,胶片距离镜头较近
解析:这是一道关于凸透镜的文字题。 电影放映机镜头(凸透镜)的焦距是恒定的。 根据凸透镜的成像规律,胶片距离透镜焦点越近,屏幕上的图像就越大。 同时,屏幕与镜头之间的距离也会越远。
当物体被凸透镜成像时,物体离焦点越近,像就越大,离凸透镜越远(这个规律对实像和虚像都适用)。 反之,物体距离凸透镜越远,实像越小,图像离焦点越近。 凹透镜成像,物体距离凹透镜越远,形成的图像越小,并且图像离虚焦点越近。
由以上分析可知,本题正确选项为B。
例4:一位同学拍完毕业照后,想拍一张肖像照。 摄影师应该采取的方法是( )
A.将相机靠近同学,同时将镜头缩回靠近胶片
B.将相机靠近同学,同时将镜头向前延伸并远离胶片
C.将相机远离同学并将镜头拉近胶片
D.将相机移离同学,并将镜头向前延伸,远离胶片
分析:相机镜头相当于凸透镜。 镜头后面是暗箱,底片安装在暗箱的底部。 该薄膜充当光幕。 拍摄集体照后,再拍摄单人照,图像会变大。 成像时要使像变大,应在减小物距的同时增加像距,即通过加长暗箱或将镜头向前拉长。 由以上分析可知,本题正确选项为B。
例5 当使用相机拍摄水池底部的物体时,如果相机的位置保持不变,比较水池中有水和没有水的两种情况(假设两种情况下,拍摄者看到的物体)人眼大小相等),则当有水时( )
A.暗箱应稍短,所得图像会稍大
B.暗箱要稍短一些,得到的图像会稍小一些
C.暗箱要稍长一些,得到的图像会稍大一些
D.暗箱应稍长,所得图像会稍小。
分析:根据相机成像原理,当物距减小时,像距变大。 为了在胶片上得到清晰的物体图像,应适当缩短暗箱。 同时,胶片上的图像会比原始图像稍大。
在这个例子中,当水池中有水时,由于光的折射,水池底部的物体看起来比实际位置高。 当水排干后,池底的物体就离人越来越远。 如果你还想的话,他就用这个相机在原来的位置拍出了物体的清晰照片。 根据凸透镜成实像时,物体的远像变小,近像变小。 可见他应该调整相机,使镜头缩回,暗箱要稍微短一些。
相反凸透镜的应用题,当有水时,物体会因光线的折射而显得比实际位置高,物体的近、远像都会变大,导致镜头向前移动。 暗箱应该稍长一些,得到的图像也会稍大一些。 故选C。