光学成像问题破解秘笈

1、光学成像问题破解秘笈一. 聚集成像 1. 成像的主要原因 a. 光的直线传播，如小孔成像； b. 光的反射，如平面镜成像； c. 光的折射，如水中的折射成像、透镜成像等。 2. 成像的性质 像的性质主要有：虚与实、倒与正、放大与缩小或等大。 实像是由物体发出的光经过光学器件会聚形成的，不仅能用眼睛看见，还能用光屏接收并保存下来；虚像是物体发出的光经反射或折射后反向延长相交而成的，不能用光屏接收。 “倒与正”、“放大、缩小或等大”都是物体所成的像相对物体而言的。 3. 像的动态变化 当物体相对光学器件运动时，所成的像的大小、像离光学器件的距离都有相应的改变，初中阶级主要考查平面镜与凸透镜成像的动

2、态变化，其中凸透镜成像的规律可以整理成口诀： 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物像同侧虚像正，物像异侧实像倒；物近像远像变大，像距物距唱反调。即：物体离凸透镜的距离大于一倍焦距时成实像，小于一倍焦距时成虚像；虚像相对于物体是正立的，且和物体在透镜的同侧；实像相对于物体是倒立的，且和物体在透镜的异侧；物体向焦点运动，所成的像变大，物距变大像距变小，物距变小像距变大。二. 破解准备 1. 知识回放 光的反射作图要点： a. 物、像关于平面镜对称； b. 平面镜是物点和像点连线的垂直平分线； c. 反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂直。 光的折射作图要点： a.

3、 凸透镜对光起会聚作用，凹透镜对光起发散作用； b. 光从空气斜射入其它媒质，折射角小于入射角；反之则折射角大于入射角。 2. 能力储备 清楚像和影的区别、掌握并熟练运用光路的可逆性。三. 热点问题分类精析 1. 平面镜成像问题 例1. 如图1所示，S为点光源S在平面镜MN中的像，SA为光源S发出的一条光线，请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。图1 精析：本题关键是根据平面镜成像的对称性，即像与物体的连线与平面镜垂直，像与物体到镜面的距离相等，连接SS并作其中垂线就是平面镜的位置（如图2所示），其它问题迎刃而解。答案如图2所示。图2 2. 凸透镜成像问题 例2. 放映幻灯片时，在屏幕上得到

4、的是幻灯片上景物的：（ ） A. 正立、放大的虚像； B. 正立、放大的实像； C. 倒立、放大的虚像； D. 倒立、放大的实像。 精析：“正立”与“倒立”是相对的，是相对一定参照物而言的。放映幻灯片时，大家在屏幕看到的确实是“正立”的像，这里说的“正立”是以日常生活中处于常态的景物为参照物而言的，而光学中说的“倒立”与“正立”是以物为参照物而言的。像与物同向为“正立”；像与物反向为“倒立”。放映幻灯片时，幻灯片是倒（以常规景物为参照物）插在幻灯机的光源与镜头之间的，屏幕上的像相对于幻灯片上的图而言是“倒立”的。实像是由实际光线组成，否则为虚像。幻灯机屏幕确有光线会聚，故是实像。正确答案为应为D。 3. 动态的成像问题 例3. 一平面镜与水平桌面成45°角，一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去（如图3所示），则小球在平面镜里的像：（ ） A. 以1m/s的速度做竖直向上运动； B. 以1m/s的速度做竖直向下运动； C. 以2m/s的速度做竖直向上运动； D. 以2m/s的速度做竖直向下运动。图3 精析：解题关键是判断小球在平面镜中的像是怎样运动的。如图4所示，设小球从桌面A滚动到B，根据平面镜成