高中数学透镜基础知识
透镜在我们的日常生活中时常用到。放大镜朋友们都应当玩过,放大镜能凝聚太阳光,奶奶们也能利用放大镜的放大作用来看一些很小的字体或符号。这么朋友们晓得放大镜是哪些使用原理吗?虽然放大镜是透镜的一种。
放大镜属于凸透镜,中间厚边沿薄
透镜
透镜是用透明物质制成,表面为球面一部份的光学器件。
常见的透镜有两种,分别为凸透镜与凹透镜。
这两种透镜的区别就仿佛其字面含意一样:
中间厚,边沿薄的透镜称作凸透镜
浅显点说就是中间凸上去的透镜
中间薄,边沿厚的透镜称作凹透镜
浅显点说就是中间凹下去的透镜
透镜对光的作用
凸透镜对光线有会聚的作用
凸透镜对光线的会聚作用,是指折射光线相对于入射光线向主轴方向偏折。
凹透镜对光线有发散的作用
凹透镜对光线的发散作用,是指折射光线相对于入射光线向远离主轴的方向偏折。
凸透镜与凹透镜的三条特殊光线,朋友们必须谨记,这是考试的必考点。
最常见的凸透镜就是放大镜,我们可以借助放大镜凝聚太阳光,把纸燃起,或把小蚂蚁烫死。
在介绍光路图前,我们先来说透镜的几个重要数学量。
主光轴与光心
主光轴的定义
通过薄透镜两个球面球心的直线,称作主光轴,俗称主轴(图中并未画出)。
光心的定义
坐落透镜(包括凸透镜与凹透镜)中央的点叫光心(图中蓝色的点)。
通过实验可知,经过光心的光线在传播时方向不变(是一条直线,不会发生偏转)。
焦点与焦距
对凸透镜而言,平行于主轴的平行光线,通过镜头后会相交于一点,这一交点我们称为凸透镜的焦点。具体如右图所示。
前文中提及,我们可借助放大镜凝聚太阳光,就是把光都集中到焦点。
这样所有的光的能量都集中在这一点上,能量非常高凸透镜和凹透镜的区别,气温高,能够把纸屑、杂草燃起了。
对凹透镜而言,平行于主轴的平行光线,通过镜头后会发散开,这种发散的光线,其反向延长线会凝聚与一点,这个点我们称为凹透镜的焦点。具体如右图所示。
因为透镜的左右对称性,无论是凸透镜还是凹透镜都有两个焦点。
焦距的定义
焦距是焦点到面镜的中心点之间的距离。
或则说,焦距是两个焦点之宽度离的一半儿。
三条特殊的光线
这一节的内容好多,最重要和最常考的内容来了,那就是通过凸透镜与凹透镜的三条特殊的光线。
通过凸透镜的三条特殊的光线
黑色的通过光心的光线,其传播方向不会改变,如右图所示。
黑色的平行于主光轴的光线,其折射光线通过凸透镜的焦点(另左侧),如右图所示。
黑色的通过焦点的光线,其折射光线平行于主光轴,如右图所示。
通过凹透镜的三条特殊的光线
绿色的平行于主光轴的光线,其折射光线的反向延长线过焦点,如右图所示。
浅红色的通过光心的光线,其传播方向不会改变,如右图所示。
黑色的指向凹透镜另左侧焦点的光线,其折射光线平行于主光轴凸透镜和凹透镜的区别,如右图所示。
希望通过小杉的解析,朋友们可以更好的把握了中学数学透镜的基础知识。
我就晓得你“在看”