蘇科版八級物理第四章《透鏡其應用》知識梳理

1、蘇科版八年級物理第四章透鏡及其應用知識梳理【知識梳理】光的折射光的折射能夠流傳光的物質(zhì)，叫做光的介質(zhì)光從一種介質(zhì)射人另一種介質(zhì)時，流傳方向往常會發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫做光的折射說明，即便同一種介質(zhì)中，假如介質(zhì)的疏密散布不平均，光芒也會發(fā)生折射折射光芒與法線的夾角叫做折射角光的折射規(guī)律光折射時，折射光芒在入射光芒和法線所決定的平面內(nèi)；折射光芒和人射光芒分居在法線的雙側(cè)光從空氣斜射入其余介質(zhì)中時，折射角小于入射角，而從其余介質(zhì)中斜射入空氣中時，折射角大于入射角光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，流傳方向不變在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的光的兩次折射現(xiàn)象將玻璃等透明物質(zhì)放在空氣中，光經(jīng)過這些介質(zhì)時，將在它的

2、兩個界面上發(fā)生折射現(xiàn)象光經(jīng)過窗戶上的平板玻璃、玻璃三棱鏡、透鏡等介質(zhì)上，都會發(fā)生兩次折射如圖甲所示是光經(jīng)過玻璃磚時的光路圖，光AB在B點由空氣進入玻璃時，折射光芒BC湊近法線；光在C點由玻璃進入空氣時，折射光芒CD偏離法線因為玻璃磚的兩個界面是平行的，所以經(jīng)過兩次折射后，從玻璃磚射出的光芒與射向玻璃磚的光芒平行，即CDAB，但二者間有一個側(cè)向位移如圖乙所示是光經(jīng)過玻璃三棱鏡時的光路圖光AB在B點由空氣進入玻璃時，折射光芒BC湊近法線；光在C點由玻璃進入空氣時，折射光線CD偏離法線因為玻璃三棱鏡的兩個界面是不平行的，所以經(jīng)過兩次折射后，從玻璃磚射出的光芒與射向玻璃磚的光芒的方向不一樣，進一步的剖

3、析可知：光芒經(jīng)兩次折射后將向三棱鏡的底面偏折D全反射當光從水或其余透明物質(zhì)斜射入空氣里時，折射角隨入射角的增大而增大，當入射角增大到某一角度(臨界角)時，折射光芒消逝，所有光芒返回本來物質(zhì)中，這類現(xiàn)象叫做全反射現(xiàn)代科技中的光導纖維就是利用全反射現(xiàn)象工作的E大氣中的折射現(xiàn)象對于幻日(三日同輝)：1965年1月10日上午，在大興安嶺的林區(qū)，人們看到三個太陽高掛空中長達4h之久，所見之人無不稱奇本來，一月的大興安嶺，嚴寒異樣，大批的水蒸氣在高空凝華成一個個的六角柱狀小冰晶，構成半透明的卷層云當太陽升起時，陽光射向懸浮在空中的小冰晶上，折射后射出來的光芒恰巧與太陽在同一平面，于是太陽的雙側(cè)，就各形成一

4、個亮點在地面上的人們看起來，就像三個太陽懸掛在空中同樣形成“三日同輝的條件特別苛刻，卷層云的透光度必須適合，云中的小冰晶也一定是正六角柱狀糾且平均垂直擺列，才會出現(xiàn)“三日同輝p的現(xiàn)象所以，這類現(xiàn)象是特別稀有的光學現(xiàn)象清早，當人們看到太陽從地平線上徐徐升起的時候，太陽的實質(zhì)地點還在地平線以下傍晚，當人們看見太陽切近地平線的時候，太陽的實質(zhì)地點已經(jīng)在地平線以下了這類現(xiàn)象是地球四周的大氣對太陽光的折射所造成的太陽距離地球大概l.5108km地球的外頭包圍著一層厚厚的大氣，當太陽光從真空進入大氣層的時候，就發(fā)生了折射大氣的折射能夠把太陽抬高35那么大的角度太陽的圓面對地球上的察看者來說，張角恰巧是35

5、，所以當你看到太陽圓形表面的下緣剛才離開地平線的時候，實質(zhì)上它的上緣還在地平線以下，以下圖所示將一枝鉛筆斜插入水中，鉛筆浸在水中的部分仿佛向上偏折了；在游泳池邊看池底，池底仿佛上漲了；潛水員在水中看岸邊的樹，樹仿佛變高了這些現(xiàn)象都可用光的折射規(guī)律來解說透鏡透鏡及其種類透鏡往常是用玻璃磨制的，它的一個側(cè)面或許兩個側(cè)面是球面的一部分，假如透鏡的厚度遠小于球面的半徑，這類透鏡叫做薄透鏡，中學階段一般只研究薄透鏡透鏡有兩類：中間厚邊沿薄的叫做凸面鏡；中間薄邊沿厚的叫做凹面鏡相關透鏡的幾個觀點光心0：透鏡的幾何中心主光軸(簡稱主軸)MN：經(jīng)過光心和球面球心的直線焦點F：一束平行于凸面鏡主光軸的光芒經(jīng)過凸

6、面鏡將匯聚于一點，這一點叫做凸面鏡的焦點(實焦點)一束平行于凹面鏡主光軸的光芒經(jīng)過凹面鏡后將變?yōu)榘l(fā)散的光芒，將這些發(fā)散的光芒反向延伸也會交于一點，這一點叫做凹面鏡的焦點(虛焦點)每一個凸面鏡和凹面鏡都有兩個焦點，且兩個焦點到光心等距(4)焦距f：焦點到光心的距離C.經(jīng)過透鏡的三條特別光芒經(jīng)過光心的光芒流傳方向不變平行于主軸的光芒經(jīng)過凸面鏡后經(jīng)過焦點；平行于主軸的光芒經(jīng)過凹面鏡后發(fā)散，出射光芒的反向延伸線經(jīng)過焦點經(jīng)過焦點的光芒經(jīng)過凸面鏡后與主軸平行；正向延伸線經(jīng)過焦點的光芒經(jīng)過凹面鏡后，出射光芒于主軸平行透鏡對光芒的作用凸面鏡對光芒有匯聚作用，所以凸面鏡又叫做匯聚透鏡；凹面鏡對光芒有發(fā)散作用，所

7、以凹面鏡又叫做發(fā)散透鏡說明：怎樣理解透鏡對光芒的“匯聚作用”和“發(fā)散作用”?第一，應當將“匯聚作用”和“匯聚光芒”、“發(fā)散作用”和“發(fā)散光芒”差別開“匯聚光芒”和“發(fā)散光芒”是相對于平行光芒而言如圖甲所示，(a)圖表示的是一束匯聚光芒，(b)圖表示的是一束發(fā)散光芒匯聚光芒順著箭頭的方向延伸后訂交于一點，而發(fā)散光芒則不可以，但發(fā)散光芒的反向延伸線能訂交于一點“匯聚作用”和“發(fā)散作用”是相對于入射光芒的匯聚、發(fā)散程度是加強仍是減弱而言的如圖乙所示的(a)圖，固然光芒經(jīng)過凸面鏡此后的光芒是發(fā)散光芒，但它與入射光芒相比，它的發(fā)散程度減弱了，所以凸面鏡仍舊對光芒起的是匯聚作用又如圖乙(b)中所示，固然經(jīng)

8、過凹面鏡后出來的光芒是匯聚光芒，但它與入射光芒對比，它的匯聚程度減弱了，所以凹面鏡對光芒起的是發(fā)散作用一束光芒經(jīng)過透鏡匯聚后不必定獲得一束匯聚光芒；一束光芒經(jīng)過凹面鏡發(fā)散后不必定得到一束發(fā)散光芒E.透鏡的神秘凸面鏡的匯聚作用、凹面鏡的發(fā)散作用以及透鏡的成像，都是因為光的折射造成的研究凸面鏡成像的規(guī)律凸面鏡成像的規(guī)律列表概括：b圖示概括：利用以下圖的圖有助于我們從變化的、整體的角度掌握凸面鏡成像的規(guī)律圖中為物體所在的六個不一樣地點，16表示物體經(jīng)過凸面鏡所成的像的地點、大小、正倒及虛真相況16從圖中(或前述表格中)能夠看出，只需物體不在焦點上，凸面鏡就能使物體成像判斷凸面鏡成像狀況時，要抓住l倍

9、焦距、2倍焦距這兩個分界點；抓住這兩個分界點所分開的三個地區(qū)的成像特色1倍焦距點是實像與虛像的分界點當物體在1倍焦距以外時，成實像；當物體在1倍焦距以內(nèi)時，成虛像；物體在焦點處時，不可以成像2倍焦距點是成放大實像與減小實像的分界點，當物距大于2倍焦距時，所成的像是減小的；當物距等于2倍焦距時，像和物的大小相等；當物距小于2倍焦距時，所成的像時放大的當物體沿著主光軸挪動時，像與物的挪動方向是同樣的凸面鏡成實像時，物距減小，像距變大，像也變大；物距增大，像距變小，像也變小凸面鏡成虛像時，物距減小，像變??；物距增大，像變大凸面鏡所成實像和虛像的比較：像的光屏上能正、倒相對于凸面鏡的狀況放大、減小的狀

10、況光芒流傳狀況性質(zhì)否成像狀況實像能倒立像、物位于凸面鏡雙側(cè)既有放大的也有減小的實質(zhì)光芒匯聚而成虛像不可以正立像、物位于凸面鏡同側(cè)，放大的實質(zhì)光芒反向延伸訂交而成投影儀投影儀是利用凸面鏡能成倒立、放大實像的原理制成的，以下圖，投影儀的鏡頭是一個凸面鏡，當透明膠片放在距凸面鏡光心的距離在1倍焦距到2倍焦距之間時，在屏幕上會獲得物體放大的實像平面鏡的作用是改變光路，使像投在前面的屏幕上放大鏡放大鏡是利用凸面鏡成正立、放大的虛像的性質(zhì)工作的照相機與眼睛、視力的改正照相機與眼睛照相機與眼睛都是利用u2f時，物體經(jīng)過凸面鏡成倒立、減小、實像的原理工作的照相機主要結(jié)構如圖甲所示，照相機由鏡頭、光圈、快門和暗

11、箱等主要零件構成成像原理如圖乙所示，照相機的鏡頭相當于一個凸面鏡，攝像時人站在距離透鏡2倍焦距以外，在膠卷上形成的是一個減小、倒立的實像調(diào)理光圈的大小，能夠改變進入照相機的光的強弱調(diào)理快門，能夠控制曝光的時間，拍照以后，經(jīng)過沖印后便獲得照片眼睛主要結(jié)構以下圖，人類和某些動物的眼睛像一架照相機，從功能上看，他們近似的部位以下表所示：眼睛角膜、晶狀體視網(wǎng)膜瞳孔眼瞼照相機鏡頭底片光圈快門成像原理來自物體的光經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上，再經(jīng)過視覺神經(jīng)把信息傳到大腦，產(chǎn)生視覺在外界光景忽然消逝后，視神經(jīng)對它的印象還會持續(xù)01S左右眼睛的這類特征叫做視覺暫留照相機與眼睛的不一樣之處一般的照相機是經(jīng)過改變底片與

12、鏡頭之間的距離，即經(jīng)過調(diào)整像距使像變得清楚；而眼睛是經(jīng)過它四周肌肉的活動使晶狀體變厚或許變薄，經(jīng)過改變凸面鏡焦距，進而使不一樣距離的物體都能在視網(wǎng)膜上成清楚的像眼睛的這一性能說明它是一個變焦距系統(tǒng)視力的缺點及其改正常有的視力缺點有近視和遠視，這都是因為眼睛的調(diào)理功能降低，不可以使物體的像清楚地成在視網(wǎng)膜上所惹起的近視眼成因如圖甲所示，近視眼是晶狀體太厚，折光能力太強，使來自遠處某點的光匯聚在視網(wǎng)膜前，致使人看不清遠處的物體，只好看清近處的物體改正如圖乙所示，近視眼可用凹面鏡的鏡片來改正，該鏡片的作用是將光發(fā)散，進而使遠處的物體在視網(wǎng)膜上成清楚的像遠視眼成因如圖甲所示，遠視眼是晶狀體太薄，折光能

13、力太弱，使來自近處某點的光還沒有匯聚成一點就抵達視網(wǎng)膜了，在視網(wǎng)膜上形成一個光斑，致使人看不清近處的物體，只好看清遠處的物體改正如圖乙所示，遠視眼可用凸面鏡的鏡片來改正，該鏡片的作用是將光匯聚，進而使遠處的物體在視網(wǎng)膜上成清楚的像眼鏡的度數(shù)透鏡焦距(以m為單位)的倒數(shù)叫做透鏡焦度，眼鏡鏡片的度數(shù)是其透鏡焦度的l00倍遠視鏡片的度數(shù)是正數(shù)，近視鏡片的度數(shù)是負數(shù)眼鏡的度數(shù)表示的是鏡片折光本事的大小，度數(shù)越大的鏡片，匯聚或發(fā)散光芒的本事越大望遠鏡與顯微鏡目鏡與物鏡往常的望遠鏡(或顯微鏡)可看做是由兩個透鏡構成的，湊近眼睛的透鏡叫做目鏡，湊近被察看物體的透鏡叫做物鏡物鏡所成的像相當于目鏡的物望遠鏡伽利

14、略望遠鏡的主要構成和基來源理物鏡用焦距較大的凸面鏡，目鏡用焦距較小的凹面鏡如圖甲所示，遠處物體射來的光芒(可視為平行光)，經(jīng)過物鏡后，在還沒有匯聚成像以前，碰到目鏡(凹面鏡)，將使匯聚光芒發(fā)散，這些發(fā)散光芒反向延伸線的交點，形成正立的虛像，因為增大了視角，故提升了分辨能力開普勒天文望遠鏡的主要構成和基來源理物鏡用焦距較大的凸面鏡，目鏡用焦距較小的凸面鏡如圖乙所示，遠處射來的光芒(可視為平行光)，經(jīng)過物鏡后，匯聚在它的后焦點外離焦點很近的地方，成一倒立、減小的實像，目鏡的前焦點和物鏡的后焦點是重合的所以物鏡的像作為目鏡的物體，從目鏡可看到遠處物體的倒立虛像，因為增大了視角，故提升了分辨能力伽利略望遠鏡和開普勒望遠鏡的比較C.顯微鏡顯微鏡的主要構成和基本原理物鏡用焦距較小的凸面鏡，目鏡用焦距較大的凸面鏡以下圖，物鏡的作用是獲得物體放大的實像，目鏡的作用是把物鏡所成的像作為物體，于目鏡的焦點以內(nèi)，以獲得它的放大的虛像，于增大了視角，故提升了分辨能力(2)開普勒望遠鏡和顯微鏡的比較(見下表)：(見下表)：名