八年级 · 下册 · 北师大版(主编:闫金铎)
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1 凸透镜成像规律

免费读1254字2024-07-22

  老师:同学们大家好,这节课我们来学习凸透镜的成像规律。首先我们来看什么是透镜。矫正视力用的眼镜和老年人看报纸用的放大镜相信大家都很熟悉,用手触摸一下眼镜和放大镜,会发现它们的厚度并不均匀,而且表面呈球面弧形。像这样表面为球面的一部分的透明体,我们称为透镜。如果用两个圆代表两个球面,可以看到它们相交和相离的时候,可以分别构成一种透镜。左边所构成的透镜中间厚,边缘薄,这样的透镜我们称为凸透镜。右边所构成的透镜中间薄,边缘厚,这样的透镜称为凹透镜。一般来讲,初中阶段我们所使用的透镜都满足它的厚度。d远远的小于透镜表面所对应的球面半径r,如图所示。像这样的透镜我们称为薄透镜。为了表示的方便,我们通常会用如图所示的符号来分别表示凸透镜和凹透镜。

  老师:那么接下来请同学们仔细区分一下下列6个透镜,哪些是凸透镜,哪些又是凹透镜?根据刚才的学习,我们知道中间厚边缘薄的透镜为凸透镜,因此124三个透镜都是凸透镜,而中间薄、边缘后的透镜为凹透镜,因此三五六三个透进都是凹透进。既然透镜的表面是球面的一部分,那么我们就可以借助球面对透镜进行必要的表征。物理上,将经过两个球面球星的连线称为透进的主光轴,简称主轴。如图所示的,通过C1、C2的直线即为透进的主光轴,而且主光轴还会经过透进的正中心,这一正中心我们称为透进的光星。如图所示的o点,极为透进的光星。

  老师:同学们,我们在之前已经学习过,光从空气进入玻璃的时候会发生折射现象,传播的路径会发生改变。那么光穿过透迹以后,传播的方向又会怎样变化?我们来看,如图所示的一束平行光经过凸透镜以后汇聚在了一点,可见凸透镜对光有汇聚的作用,因此凸透镜又称为汇聚透镜。

  老师:这里我们要注意,所谓的汇聚作用是指光经过凸透镜以后,相比它原来的传播方向而言,会向着靠近主光轴的方向发生偏者。类似的一束平行光经过凹透镜以后可以看到,与它原来的传播方向相比,光会向着远离主光轴的方向发生偏扯,无法汇聚到一点,可见凹透镜对光有发散作用,因此凹透镜又称为发散透镜。

  老师:透镜为什么对光有汇聚或者发散的作用?这是一个需要我们认真思考辨析的问题。我们不妨回忆一下之前学习过的三棱镜和玻璃砖。如图所示,光从空气进入三棱镜的时候会发生折射现象,此时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着。当光从三棱镜进入空气中的时候,会再次发生折射现象,此时空气中的折射角大于三棱镜中的入射角,光会再次向着三棱镜的底边偏扯,于是最终经过三棱镜以后,与进入三棱镜之前相比,光的传播方向着底边偏折。或者直观上来看,光向下偏折了。如果我们将三棱镜上下颠倒放置,可以得到类似的结果,光的传播方向依旧向着三棱镜的底边方向偏扯,只是直观上看,光向上偏扯了。同时,如果光从空气进入玻璃的时候是垂直入射的,比如让光垂直穿过一块方形玻璃砖,如图所示,那么此时光的传播方向并不会发

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