八年级 · 全一册 · 北师大版(主编:郭玉英)
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47 生活中的透镜

免费读1255字2024-07-22

  老师:同学们大家好,我是来自门头沟区首师大附中永定分校的孙老师,今天我们要学习的是北京版八年级物理全一册光和热专题第五节,生活中的透镜,让我们开始今天的学习。如今手机在生活中使用频率很高,但是它也有缺点,就是屏幕太小了,老师将它进行了改造,在家就可以看大屏的电影了。这是天黑后老师在家中用手机投影出来的画面。厉不厉害,怎么做到的?马上就来揭秘。准备一个废弃的方盒子和一个神秘道具,打个孔把它安上去,就像这样,然后放入手机,调整他们的位置。好了,可以开始观看视频了,是不是非常的神奇。

  老师:这个透明的玻璃原件叫做凸透镜,什么是透镜?让我们一起来了解一下。透镜是一种重要的光学元件,由透明的物质组成。它的表面是球面的一部分。像这样中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。凸透镜和凹透镜的两个表面都是球面的一部分。如果用两个圆来代替球面,可以看到凸透镜是两个圆相交所构成,凹透镜是两个圆相离构成。

  老师:初中阶段,我们所使用的透镜一般都满足它的厚度d远远小于透镜表面所对应的球面半径r。如图所示,像这样的透镜被称为薄透镜。薄透镜是指厚度d远小于球面半径r的透镜。为了表示方便,我们经常会用如图所示的符号来分别表示凸透镜和凹透镜。在物理学中,通过两个球星C1、C2的直线叫做透镜的主轴,透镜的中心o点也在主轴上,o点叫做透镜的光芯。主轴是指通过两个球面球心的直线,C1、C2光心是指薄透镜的中心o点。我们取一个凸透镜和一个凹透镜做实验,对准太阳光,发现凸透镜把太阳光聚在了一起,而凹透镜却相反,通过凹透镜的太阳光更分散了。大量的实验证明,凸透镜对光有汇聚作用。如图所示,平行于主轴的光经过凸透镜后汇聚在一起相交。但需要注意的是,这里的汇聚并不是说通过凸透镜的光一定会汇聚在一起相交,而是说通过凸透镜后,光的传播方向和原来相比,偏向主轴。

  老师:看这张图,原本发散的两束光是应该按照虚线的方向传播的。放上一块凸透镜,在经过凸透镜后,光虽然向主轴方向汇聚了一些,但仍然是发散的,不会相交。凹透镜对光有发散作用,同理,这里的发散也是指光通过凹透镜后的传播方向,和原来相比,远离主轴,也就是比之前发散一些,也是有可能相交或者平行的。

  老师:透镜为什么会对光有偏折作用?通过上节课光的折射,我们知道光从空气进入三棱镜的时候会发生折射现象。玻璃中的折射角小于空气中的入射角,光会向着三棱镜的底边偏折。当光在从三棱镜进入空气中的时候,发生第二次折射现象,此时玻璃中的入射角小于空气中的折射角,光继续向三棱镜的底边偏折,整体看来,光向下偏折了。如果将三棱镜上下颠倒放置,如图所示,光经过三棱镜后将向上偏折。另外取一块玻璃砖,如果光从空气进入玻璃时是垂直入射的,如图所示,那么光的传播方向并不会发生变化。接下来,将两块三棱镜和一块玻璃砖按如图所示摆放在一起。

  老师:左边的光构成

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