透镜资料-打印

1、高中物理一一棱镜 、透镜、透镜成像作图法 、 透镜公式应掌握的概念和规律一一棱镜1横截面积为三角形的三棱镜通常简称为棱镜，棱镜可以改变光的传播方向，使光发生色散。2、光的色散：一束白光经过棱镜后会发生色散，在光屏上形成彩色的光带红、橙、黄、绿、蓝、紫 光二透镜1两个侧面都是球面或者一面是球面，另一面是平面的透明体叫透镜。透镜可以分为凸透镜和凹 透镜两种。2、凸透镜对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。3、凹透镜对光线有发射作用，也叫发射透镜。4、主轴和光心：透镜的两个球面都有自己的球心，过球心的直线叫透镜的主光轴。5、焦点和焦距：平行与主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于主轴的点，叫凸透镜的焦点。平行于

2、主轴 的光线通过凹透镜后发射，发射光线的反向延长线的交点，叫做凹透镜的焦点。从透镜的焦点到光心的距 离叫焦距。三、透镜成像作图法1凸透镜的三条特殊光线：1跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；2通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；3通过光心的光线经过透镜前方向不变。2、 凹透镜的三条特殊光线：1跟主轴平行的光线，折射后折射光线的发现延长线经过前焦点；2入射光线的延长线通过后焦点，折射后跟主轴平行；3通过光心的光线经过透镜前方向不变。3、作任意一条光线经透镜的折射光线常用到以下结论：平行于副光轴的光线经过透镜折射后过焦平面和副光轴的交点，如下列图。副光轴是指通过光心但与透镜并不垂直的直线；焦平面是指过

3、焦点垂直于主光轴的平面。四透镜公式1 1 丄1透镜公式：U V f，对公式的理解要注意：要明确公式中各个物理量的物理意义和正、负号的 规定：凸透镜焦距 f >0,凹透镜的焦距f <0 ;物距u>0;成实像时像距 v>0，成虚像时像距 v<0。2、讨论透镜成像规律时，由透镜成像公式可得： 1像距：uf3物与像之间的距离:2像的放大率:Vf Imu =u f2 u能力要求1理解棱镜能使射向棱镜侧面的光线向底面偏折的道理、理解全反射棱镜产生全反射的原理，知道光 的色散。2、了解透镜的根本知识及其成像规律，掌握透镜成像的作图法。3、掌握透镜成像的公式，能够熟练运用三条特殊

4、光线作光路图。4、了解共轭法测凸透镜焦距的原理。例题例1:把一个很小的球，放在水平放置的凸透镜的光心上，以Vo=1O米/秒的初速度将小球竖直上抛。透镜焦距为米，问该小球在凸透镜中成缩小的实像将有多长时间？解：根据凸透镜成像特点，当 U>2f时，成缩小的实像，即小球上升到米以后开始成缩小的实像，小球V。2 2ghh Vo10 米 5米2g210h _L根据对称性，小球由 5米咼处下落到米时，也成缩小实像，这W一段时间为>上升的最大高度为 h。2h'12gtt 0.6秒所以成缩小实像的时间共为秒。例2 :如图，物体 AB置于凸透镜的2f以外，并垂直于主光轴，要想看到AB的完整实

5、像，眼睛必须处在什么范围。分析：首先作出 AB的像AB，然后作出物体首尾两端点发出的光线经透镜折射后的边缘光线，其重 叠的区域就是能看到物体完整的实像时眼睛所处的范围。作图方法1、 1、用特殊光线作图法作出AB的像A'B'2、 2、过A点作透镜的两条边缘光线经透镜折射后的折射光线MA'a，NA'a',在aA'a'范围内看到像点 A'3、 3、过B点作透镜的两边缘光线经透镜折射后的折射光线MB'b,NB'b,在bB'b'范围内可看到像点 B'所以，要看到AB完整的实像，眼睛应在重叠的区域即图中

6、斜线范围。*例3:物与屏间相距L,将一个焦距为f的凸透镜放在它们之间，要在屏 上形成物体清晰的像，透镜应距物多远？4-1-35解：如下列图4-1-34，设物距为u那么像距v=L-u111根据透镜公式得uLu f整理后得2 uLuLf0uLL24Lf解此二次方程得2解得的两个解均符合题意。1此题两个解的意义如下列图4-1-35。物距为ui时屏上得一放大的实像，物距为U2时屏上得一缩小的实像。满足公式要求，那么U2v1、v2由透镜公式u V f知u、V在公式中的地位是对称的，所以如果Ui、V1U1也一定能满足公式要求。即像的位置换成物，那么物的位置就成为像，这叫物像共轭关系。根据光路可逆性，这是容

7、易理解的。2此题要有解必须L2 4Lf 0,即L 4f.当L 4f时有两个解如上述结果。Lu当L 4f时只有一个解，即2当L 4f时无解，无论我们如何移动透镜，都不能在屏上形成清晰的像。du2u1，即由此我们也可以看到凸透镜成实像时，物像之间的距离u v 4f最小是4f，此时u v 2f。3当物和屏固定，移动透镜使屏上两次成清晰的像时，凸透镜移动的距离L . L2 4Lf L . L2 4Lfd2 2.L2 4Ljf4L测出L和d就可求得焦距f。这是用实验测实凸透镜焦距的一种较精确的方法。练习1、1、 一物体沿凸透镜主光轴运动，其运动方向和像的运动方向的关系是：A、一定相同B、成实像时相同，成

8、虚像时相反C、一定相反C、成实像时相反，成虚像时相同2、凸透镜焦距10厘米，离透镜20厘米的主光轴上有一点光源，在透镜另 一侧30厘米处垂直于主光轴上的屏上得到一个亮圆。当屏移近透镜时，亮圆的面积:A、越来越小B、越来越大C、先变大后变小D、先变小后变大S'*3、一物点放在焦距为 f的凸透镜主光轴上距透镜处，成像在另一侧 处。假设透镜以速率 V垂直主光轴向上运动时，那么像点：V垂直主光轴向上运动 2V垂直主光轴向下运动 3V垂直主光轴向下运动3V垂直主光轴向上运动A、以速率B、以速率C、以速率D、以速率在另一侧得到一个像那么像点S'的位置将4、4、在凸透镜的主轴上，距光 2f处

9、放一个点光源 S,点S',假设透镜绕其光心 0转过一个不太大的角度，如图，A、在原来主轴上，但靠近光心B、在原来主轴上，但远离光心C、在原来主轴上，且位置不变D、偏离原来的主轴2E? 2f5、用共轭法测凸透镜焦距的方法如下：物与光屏间的距离为的位置时，都可以在光屏上成得物体的像。透镜这两个位置之间的距离为 1 f与L、d的关系应为：L2 d2(1)L2 d2在其间放一个凸透镜，透镜在两个不同 d。设透镜的焦距为 f。c、 * 22L ；4fD、假设两次成像的放大率分别为A、m1m2Lf ；C、叶 / m21 ；4L4fmi 禾口 m2,gm21D、mi /m2那么有L/ f* 3假设两

10、次成像的像长分别为a1和去，那么物长a等于aa?2；223i32a 2C、a?；6、将凸透镜沿主光轴截成两块，并上、下移动一段距离，再把断开局部用遮光物封住，如下列图。物体ACB经这样的透镜成像是点光源S,请用作图法确定人眼能看到A、成一个不完整的像；B、成一个完整的像；C、成两个不完整的像；D、成两个完整的像。7、如下列图，在凸透镜的左侧有 的像的范围。&物体AB放在凸透镜的焦点和光心之间，且垂直透镜主光轴，透镜大小,AB完整像的范围。焦点位置和AB的长度及位置如下列图。请用作图法确定眼睛能看到A 八k*FOF9、如下列图，MN为凹透镜的两个端点, 够看到物体的完整像的范围B I.AB为直立于主轴上的物体，F为凹透镜的焦点。试用作图法确定能AF。BFJ10、物体经凸透镜成放大率为1/3的实像。假设物体沿凸透镜的主光轴移动10cm，那么所成