第三章 透镜及其应用

《第三章 透镜及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第三章透镜及其应用一.主要内容与基本要求：　1.知道凸透镜及其有关的概念。　2.知道凸透镜成像的一般规律，并能用来解决一些简单的问题。　3.了解眼睛的简单构造和眼睛视物的基本原理。　4.了解近视眼、远视眼的成因及其矫正的方法。　5.了解放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器的用途。二.重点：　　凸透镜成像的规律与实际应用。三.难点：　　凸透镜成像的规律的识记与实际应用。【学习提示】　1.透镜　　人们根据光由一种介质进入另一种介质要发生折射，制成了透镜。根据透镜的外形，分为凸透镜和凹透镜。　　凸透镜：中央厚边缘薄的透镜　　凹透镜：中央薄边缘厚的透镜　　透镜的主光轴：

2、通过透镜的两个球面球心的直线。　　透镜的光心：透镜的中心。　2.凸透镜对光的作用：　　平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫做焦点，用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。凸透镜有两个实焦点，左右各有一个。焦距没有实虚之分，一个透镜只有一个固定的焦距。由折射光路的可逆性可知，由焦点上发出的光线，经凸透镜折射后变成了平行于主光轴的光线。平行光源就是根据这个道理制成的。　3.凹透镜对光的作用：　　平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，变得发散，发散光线的反向沿长线会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的焦点。同样道理，射向凹透镜对面

3、焦点的光线，经凹透镜折射后，变成了平行于主光轴的光线。　4.凸透镜成像规律：将物体（一般来说用的是烛焰）、凸透镜（焦距f已知）、光屏依次放在光具座上，使它们的中心大致在同一条直线上。并将凸透镜固定在某一位置，如40厘米处。然后在标尺上标出两个焦点的位置和两个二倍焦距处。将烛焰放在某一位置后，算出它到凸透镜的距离（物体到凸透镜光心的距离叫做物距，用字母u来表示），然后去移动光屏，直到在光屏得到一个清晰的像，此时光屏到凸透镜的距离叫做像距，用字母v来表示。让烛焰从远处一点点靠近凸透镜，即不断的减小u，看一下像的性质及其像距。总结出凸透镜成像的规律。　　（1）当u

4、=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，此时v=2f　　（2）当凸透镜成实像时，物像间的最小距离是4f　　（3）当u>2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，此时f

5、是等大的实像；u>v时，必定是缩小实像；　5.眼睛的构造和视物原理人眼的主要构造是瞳孔，角膜晶状体，玻璃体视网膜。晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外，在视网膜上就会得到一个倒立缩小的实像.通过视神经再将这种信号传给大脑，人就看到了物体。正常人的眼睛自我调节本领非常强，可以使远近物体的像都能成在视网膜上，所以人能看清远近不同的物体。　6.近视眼及其矫正有的人看远处物体相当吃力，他们要把物体放在离眼睛较近的位置才能看清楚，这种现象在青少年中常见，称其为近视眼.当其看近处的物体时，近处的物体发出或反射的光类似于发散光线，其能将

6、像成在视网膜上，主要是因为晶状体这个凸透镜对光的折射能力太强了，也就是说其焦距太短了。所以当其看远处的物体时，由于远处的物体发出或反射的光到达人眼时，几乎已经成为平行光线了，由于晶状体的焦距太短，再加眼睛肌肉对晶状体焦距的调节功能不起作用，所以像便成在视网膜的前面，因而视网膜上不能出现清晰的像，人就看不到清晰的物体了。所以为了矫正近视眼，我们要给他配凹透镜，使光线在进入眼睛之前先发散一些，再经过晶状体较强的会聚之后方可将像成在视网膜上。　7.远视眼及其矫正有的人看近处的物体相当吃力，他们要把物体放在离眼睛较远的位置才能看清楚，这种现象在老年人中常见，称其为老

7、花眼。当然在青少年中也有这种情况，称其为远视眼.当其看近处的物体时，近处物体发出或反射的光类似于发散光线，加之晶状体的焦距较长，其对光线的会聚能力较差，所以可以将像成在视网膜上，所以人可以看到清晰的物体的像。而如果看较远的物体，则只能将清晰的像成在视网膜之后，当然此时在视网膜上成的像就是不清晰的像。由此看来，远视眼主要是因为晶状体的焦距太长，会聚能力太差所致，所以我们要通过凸透镜来矫正。也就是通过对光的两次折射，使清晰的像能成在视网膜上。　8.一些神奇的眼睛　（1）放大镜　　放大镜我们见过，也都用过，知道放大镜就是一个焦距较短的凸透镜。从它成像的情况来看，是

8、一个正立放大的像，显然这是当物距小于焦距时，凸透镜能