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要点一、光的折射
1、折射现象:
(1)定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象称作光的折射。
(2)基本概念:
①入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO
②折射光线:光步入另一种介质被折射后的光线OB
③法线:过入射点且垂直于分界面的直线NN'
④入射角:入射光线与法线的倾角α
⑤折射角:折射光线与法线的倾角β
2、折射的特性:当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别坐落法线一侧;入射角减小(或减少)时凸透镜和凹透镜的区别,折射角也急剧减小(或减少)。光垂直于介质表面的入射时,折射角等于零。
要点演绎:
1、光的折射现象:
(1)牙签“弯折”(2)池水变浅(3)海市蜃楼。
2、光在从一种介质斜射入另一种介质时,不仅发生折射以外,在两种介质的交界面还发生了反射。
3、当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线偏向法线方向,即折射角大于入射角;当光从水(或玻璃)斜射入空气时,折射光线偏离法线方向,即折射角小于入射角;
4、在折射现象中,折射角随着入射角的减小而减小。
要点二、凸透镜和凹透镜
1、透镜:中间厚边沿薄的透镜叫凸透镜;中间薄,边沿厚的透镜叫凹透镜
2、主光轴:通过两个球面球心的直线。
3、光心(O):主光轴上的一个特殊点,通过这个点的光传播方向不改变。
4、焦点(F):凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点。这个点叫焦点。平行光经过凹透镜会发散,发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点,这点叫凹透镜的虚焦点。
5、焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
6、对光线的作用:凸透镜对光线有会聚作用,也叫会聚透镜;凹透镜对光线有发散作用,也叫发散透镜。
要点演绎:
1、凸透镜有两个焦点,凹透镜有两个虚焦点;
2、放在凸透镜焦点上的光源发出的发散光束,经过凸透镜折射以后弄成平行光束,幻灯机、投影仪、舞台上的追光灯等仪器就是借助了这一原理;
3、凹透镜的虚焦点,“虚”表示该点并不是实际光线的交点,而是逆着凹透镜折射光线的方向看去。
4、会聚和发散的奥秘:光经过三棱镜后向较厚的一端偏折(图甲)。把三棱镜按两种形式组合在一起(图甲、图乙),平行光通过它们后,出射光线出现会聚和发散两种不同的情况。
要点三、凸透镜成像规律及应用
1、凸透镜成像规律:
物的位置
像的位置
像的性质
应用举例
凸透镜
u=∞(平行光)
v=f
像与物异侧
成一点
测定焦距
u>2f
2f>v>f
缩小、倒立、实像
拍照机,耳朵
u=2f
v=2f
等大、倒立、实像
2f>u>f
v>2f
放大、倒立、实像
幻灯,影片机
u=f
v=∞
同侧
不成像
头灯的透镜
u<f
v>f
放大、正立、虚像
放大镜
凹透镜
物在镜前任意处
v<U
同侧
缩小、正立、虚像
2、口诀记忆:
总结凸透镜成像规律,可简略归纳成“一焦分虚实,二焦分大小;成虚像时,物近像远像变大;成实像时,物近像近,像变小。”
(1)“一焦分虚实”:物体在一倍焦距以内成实像,一倍焦距以外成虚像。(2)“二焦分大小”:物距大于二倍焦距,成放大的像,(焦点除外);物距小于二倍焦距成缩小的像。
(3)“成虚像时,物近像远像变大”:成虚像时,物体紧靠透镜,像远离透镜,像逐步变大。
(4)“成实像时,物近像近,像变小”:成实像时,物体紧靠透镜,像也紧靠透镜,像逐步变小。
3、凸透镜成像应用:
(1)拍照机:镜头相当于凸透镜,来自物体的光经过照像机镜头后会聚在胶卷上,成倒立、缩小的虚像。
(2)投影仪:镜头相当于凸透镜,来自投影片的光通过凸透镜后成像,再经过平面镜改变光的传播方向,使屏幕上成倒立、放大的虚像。
(3)放大镜:成正立、放大的实像。
要点阐释:
虚像和实像的区别:
(1)成像原理不同:物体发出的光线经光学元件会聚而成的像为虚像,经光学元件后光线发散,反向延长相交产生的像叫实像。
(2)成像性质上的区别:虚像倒立的,实像是正立的。
(3)接收方式上的区别:虚像既能被耳朵听到,又能被光屏接收到,实像只能被耳朵听到,不能被光屏收到。
要点四、凸透镜成像画图
1、凸透镜的三条特殊光线:
(1)通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变如图甲;
(2)通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴如图乙;
(3)跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点如图丙。
2.凹透镜的三条特殊光线:
(1)通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变如图甲;
(2)射向凹透镜的光线假如其延长线通过虚焦点,则经凹透镜折射后平行于主光轴如图乙;
(3)跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过焦点如图丙。
要点五、视力的矫治
1、近视眼:只能认清近处的物体凸透镜和凹透镜的区别,看不清远处的物体。
2、成因:巩膜的弯曲度经调节后,物体的像仍落在黄斑的前方。
3、矫正:配戴合适的凹透镜
4、远视眼:只能认清楚远处的物体、看不清近处的物体。
5、成因:巩膜的弯曲度经调节后,物体的像仍落在黄斑的前面。
6、矫正:配戴合适的凸透镜
要点展现:
1、近视眼是由于鼻子调节能力减缓或是眼珠前后过长导致的,远视眼应选用适当度数的斜视镜框进行矫治,远视墨镜是由凹透镜制成的。
2、矫正近视眼,提高对光的折射作用。可佩戴用凸透镜制成的近视墨镜,使入射的光线经凸透镜折射后步入双眼,会聚点能够移到黄斑上,如图所示。
要点六、望远镜
1、作用:能使远处的物体在近处成像。
2、伽利略望远:由一个凹透镜(物镜)和一个凸透镜(目镜)组成。
3、开普勒望远镜:
(1)构造:由两个凸透镜组成,紧靠被观察物体的叫目镜,焦距较长;紧靠耳朵的叫物镜,焦距较短。
(2)成像原理:因为从天体上各扫射到目镜上的光可以看作是平行光,经目镜折射后,在目镜焦点外很近的地方,得到天体的倒立缩小的虚像。物镜的前焦点和目镜的后焦点重合在—起,所以天体通过目镜所成的虚像,坐落物镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的虚像对物镜来说是物体,它经物镜所成的像是放大的实像。
4、反射式望远镜:
(1)构造:目镜是凹面镜,物镜是凸透镜组成,
(2)成像原理:目镜的焦点上面放置了一个与主镜成45度角的反射镜,使经目镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后抵达物镜。
要点展现:
1、能认清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们嘴巴的视角较小,所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近,减小视角这样才能认清楚远处的物体了。
2、望远镜的目镜的半径越大,来自远处的物体的光射到目镜上的就越多,经目镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星十分重要。
要点七、显微镜
1、目镜和目镜:物镜和目镜都相当于凸透镜,紧靠物体的叫目镜,焦距较短;紧靠耳朵的叫物镜,焦距较长,两镜间的距离是可以调节的。
2、成像原理:来自被观察物体的光经目镜后,在物镜的焦点以内成倒立、放大的虚像,这一虚像又经物镜成正立、放大的实像。如图所示:
要点展现:
对于显微镜,要理解它的结构由目镜和物镜组成,它两次成像,一次成虚像一次成实像,放大倍数等于两次放大倍数之积。
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