常見的光學儀器

1、常見的光學儀器常見的光學儀器常見的光學儀器常見的光學儀器透鏡透鏡生活中的物理生活中的物理凸透鏡凸透鏡凹透鏡凹透鏡 對光的作用對光的作用 焦點、焦距、主光軸焦點、焦距、主光軸對光的作用對光的作用 成像規(guī)律及應(yīng)用成像規(guī)律及應(yīng)用照相機照相機幻燈機幻燈機放大鏡放大鏡眼睛眼睛視力的矯正視力的矯正F .Fff.O 凸透鏡凸透鏡平行于主光軸的光線透過凹透鏡折射后發(fā)散，平行于主光軸的光線透過凹透鏡折射后發(fā)散，折射光線的反向延長線相交于主光軸上，由于折射光線的反向延長線相交于主光軸上，由于它不是實際光線的會聚點，因而叫它不是實際光線的會聚點，因而叫虛焦點虛焦點(F)(F)。F FF F凹透鏡凹透鏡凸透鏡和凹透鏡

2、對光的作用凸透鏡和凹透鏡對光的作用（1）凸透鏡對光有會聚作用）凸透鏡對光有會聚作用說明：折射光線相對于入射光線向主軸靠近，說明：折射光線相對于入射光線向主軸靠近，但最終的光線可交于一點，也可不交于一點。但最終的光線可交于一點，也可不交于一點。（2）凹透鏡對光有發(fā)散作用）凹透鏡對光有發(fā)散作用說明：折射光線相對于入射光線偏離主軸，說明：折射光線相對于入射光線偏離主軸，但最終的光線可交于一點也可不交于一點。但最終的光線可交于一點也可不交于一點。（3）凸透鏡焦距的長短反映了凸透鏡的會）凸透鏡焦距的長短反映了凸透鏡的會聚作用的強弱，焦距短的會聚作用強。每個聚作用的強弱，焦距短的會聚作用強。每個凸透鏡的焦

3、距是一定的。凸透鏡的焦距是一定的。例題：在虛線框內(nèi)填入合適的透鏡符號例題：在虛線框內(nèi)填入合適的透鏡符號1.1.通過光心的光線傳播方向不改變。通過光心的光線傳播方向不改變。2.2.平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于焦點， 經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線通過 虛焦點。虛焦點。3.3.從凸透鏡焦點發(fā)出的光線經(jīng)折射后平行于主光軸從凸透鏡焦點發(fā)出的光線經(jīng)折射后平行于主光軸射出。對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線經(jīng)折射后射出。對著凹透鏡異側(cè)虛焦點入射的光線經(jīng)折射后平行于主光軸射出平行于主光軸射出 。F FF

4、FF FF FFF物距物距像距像距像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正正虛虛/ /實實 應(yīng)用應(yīng)用照相照相機機fu2fvf2縮縮小小倒倒立立實實像像凸透鏡成像規(guī)律：凸透鏡成像規(guī)律：凸透鏡成像規(guī)律：凸透鏡成像規(guī)律：物距物距像距像距像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正正虛虛/ /實實 應(yīng)用應(yīng)用倒倒立立等大等大實實像像無無u=2fv=2fFF物距物距像距像距像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正正虛虛/ /實實 應(yīng)用應(yīng)用fuf2倒倒立立放放大大實實像像fv2投影投影儀儀FF凸透鏡成像規(guī)律：凸透鏡成像規(guī)律：物距物距像距像距像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正

5、正虛虛/ /實實 應(yīng)用應(yīng)用u=f不成像不成像無無FF凸透鏡成像規(guī)律：凸透鏡成像規(guī)律：物距物距像距像距像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正正虛虛/ /實實 應(yīng)用應(yīng)用uv fu 放放大大正正立立虛像虛像放大放大鏡鏡FF凸透鏡成像光路圖：凸透鏡成像光路圖：成實像的結(jié)論：成實像的結(jié)論：3 3、物近像遠像變大，物遠像近像變小、物近像遠像變大，物遠像近像變小1 1、一倍焦距是實像與虛像的分界點；、一倍焦距是實像與虛像的分界點；2 2、二倍焦距是放大與縮小實像的分界點；、二倍焦距是放大與縮小實像的分界點；儀器儀器物的物的位置位置像的像的位置位置像像 的的 性性 質(zhì)質(zhì)縮縮/ /放放倒倒/ /正正虛

6、虛/ /實實照相照相機機 投影投影儀儀放大放大鏡鏡fuf2結(jié)論：凸透鏡成像規(guī)律表結(jié)論：凸透鏡成像規(guī)律表fu2fvf2uv fu 縮縮小小倒倒立立倒倒立立放放大大放放大大正正立立實實像像實實像像虛像虛像fv2照照相相機機幻幻燈燈機機探究凸透鏡成像實驗：探究凸透鏡成像實驗：問題問題1：如何保證蠟燭的像始終能成在如何保證蠟燭的像始終能成在光屏上？光屏上？等高共軸調(diào)節(jié)等高共軸調(diào)節(jié)問題問題2：如何估量凸透鏡的焦距？如何估量凸透鏡的焦距？找焦點測焦距的找焦點測焦距的方法方法1. 1.平行光測焦法平行光測焦法2. 2.遠物成象法遠物成象法3. 3.二倍焦距成象法二倍焦距成象法 燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同

7、一燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一 高度；高度； 蠟燭在焦點以內(nèi)；蠟燭在焦點以內(nèi)； 燭焰在焦點上；燭焰在焦點上； 蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。位置。 問題問題3：凸透鏡成像實驗中，無論怎樣移凸透鏡成像實驗中，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能的原因動光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：有：例題：例題：在在“探究凸透鏡成像規(guī)律探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：小剛同學選擇焦距為的實驗中：小剛同學選擇焦距為10cm10cm的凸透鏡用如圖的凸透鏡用如圖6 6所示裝置進行實驗。所示

8、裝置進行實驗。（1 1）他先將燭焰、透鏡和光屏三者的中心調(diào)整到他先將燭焰、透鏡和光屏三者的中心調(diào)整到 ；（2 2）點燃蠟燭，將蠟燭由遠到近逐漸向透鏡移動。當測得蠟燭與凸）點燃蠟燭，將蠟燭由遠到近逐漸向透鏡移動。當測得蠟燭與凸透鏡的距離為透鏡的距離為25cm25cm時，移動光屏，可在光屏上看到燭焰清晰、完整的時，移動光屏，可在光屏上看到燭焰清晰、完整的像，則該像是像，則該像是 、 、 像。像。（3 3）通過實驗他發(fā)現(xiàn)：當蠟燭在）通過實驗他發(fā)現(xiàn)：當蠟燭在 范圍內(nèi)移動時，無范圍內(nèi)移動時，無論怎樣移動光屏，在光屏上始終得不到燭焰的像，若從光屏位置通過論怎樣移動光屏，在光屏上始終得不到燭焰的像，若從光屏

9、位置通過透鏡向物體方向看去，可觀察到透鏡向物體方向看去，可觀察到 、 、 像。像。 （4 4）北京舉辦的第）北京舉辦的第2929屆奧運會各場館安檢全面采用人臉識別系統(tǒng)屆奧運會各場館安檢全面采用人臉識別系統(tǒng)（如圖（如圖7 7所示）。識別系統(tǒng)的攝像機可自動將鏡頭前所示）。識別系統(tǒng)的攝像機可自動將鏡頭前1m1m處的人臉拍攝處的人臉拍攝成數(shù)碼照片，傳遞給計算機對其面部特征進行快速核對識別。其攝像成數(shù)碼照片，傳遞給計算機對其面部特征進行快速核對識別。其攝像機的鏡頭相當于凸透鏡，根據(jù)小剛實驗得到的凸透鏡成像規(guī)律可知：機的鏡頭相當于凸透鏡，根據(jù)小剛實驗得到的凸透鏡成像規(guī)律可知：攝像機的鏡頭的焦距應(yīng)小于攝像機

10、的鏡頭的焦距應(yīng)小于_ cmcm。相同高度相同高度倒立倒立縮小縮小實實小于小于10cm10cm正立正立放大放大虛虛5050有缺陷的眼睛成像有缺陷的眼睛成像近視眼近視眼 近視眼成像在前，戴凹透鏡近視眼成像在前，戴凹透鏡遠視眼遠視眼 遠視眼成像在后，戴凸透鏡遠視眼成像在后，戴凸透鏡例題：例題：常見的視力缺陷有近視和遠視。圖常見的視力缺陷有近視和遠視。圖8 8是一位視力缺陷人員的眼球成像示意圖，是一位視力缺陷人員的眼球成像示意圖，他的視力缺陷類型及矯正視力需要配戴的他的視力缺陷類型及矯正視力需要配戴的透鏡種類是透鏡種類是（ ） A A近視眼，凹透鏡近視眼，凹透鏡 B B近視眼，凸透鏡近視眼，凸透鏡 C C遠視眼，凹透鏡遠視眼，凹透鏡 D D遠視眼，凸透鏡遠視眼，凸透鏡D D練習練習、在探究近視眼視力矯正問題時用圖、在探究近視眼視力矯正問題時用圖8 8的裝的裝置模擬眼睛，燒瓶中的著色液體相當于玻璃體，置模擬眼睛，