光的折射透镜

1、PAGE 2光的折射 透镜学习目标1.了解光的折射现象；2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律；3.了解光在发生折射时，光路的可逆性；4.能用光的折射解释生活中的一些简单现象5.了解什么是凸透镜，什么是凹透镜；6.知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；7.知道凸透镜的焦点、焦距和主光轴；4.知道如何利用凸透镜产生平行光学习重点1.知道光的折射规律；2.知道凸透镜、凹透镜对光线的作用、特点及它们的焦点、焦距；学习难点1.正确确定入射角、折射角并知道它们的大小关系；2.根据透镜对光线的作用特点来完成光路图；知识讲解一、折射现象1.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向

2、一般会发生变化，这种现象叫做光的折射现象。说明：（1）当光从一种透明物质射入另一种透明物质里时，在两种物质的分界面上，光线的传播方向要发生改变。其中一部分光线发生反射，同时还有一部分光进入另一种物质里而发生折射，即光线在分界面上传播方向发生改变，然后再沿直线传播，这就是光的折射现象。（2）折射的产生是光从一种透明物质射入另一种透明物质里时，在分界面处发生的。因为光是在两种物质里传播的所以传播的速度各不相同。（3）发生折射时，同时一定发生反射。2.折射规律：光从空气斜射入水（玻璃）或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线的两侧；折射角小于入射角；当光线垂直

3、射向介质表面时，传播方向不改变。（如图所示）3.折射光路是可逆的折射中光路是可逆的，折射现象中，光线的方向颠倒时，光传播的路径是不变的（沿原路返回）。 因此，在光从其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折。二、眼睛受骗光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半插入水中的筷子变弯曲等。首先要知道看见的并非实际物体，而且物体经折射后成虚象，其原因可以作如下分析：能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里，假设A点射出的两条光线经折射后射入人眼（如图），则会觉得光好象是从A射入眼睛里的，因此看起来会觉得A比A高了。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。根据光路可逆

4、性，若从水中去观察岸上的物体则正好出现相反的现象，水面上的位置将会升高。因此可以得出结论：从岸上看水里的物体，物体变浅了，从水中看岸上的物体，物体变高了，都是看到升高了的虚象。三、光的反射现象和折射现象的异同1.相同点（1）折射光线和反射光线都位于入射光线和法线决定的平面内。（2）折射光线和反射光线均分居法线的两侧。（3）当入射角变化时，折射角和反射角都随之变化。（4）在折射和反射现象中，光路都是可逆的。2.不同点（1）反射光线与对应的入射光线在同种介质中；折射光线与对应的入射光线在两种不同介质中，位于界面的两侧。（2）反射角等于入射角；但折射角一般不等于入射角，并且当光从空气斜射入其他介质中

5、时，折射角小于入射角，而光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。透镜1.透镜的有关概念及特征透镜是由玻璃制成的，表面是球面的一部分。按其厚薄的形状可分为两类：凸透镜和凹透镜。中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图甲所示；边缘厚中间薄的透镜叫凹透镜，如图乙所示。凸透镜可以用光学符号“”来表示，凸透镜可以用光学符号“”来表示。2.主光轴和光心主光轴：通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴，每个透镜都有一条主光轴。主光轴简称主轴。光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心，用字母“0”表示，可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。3.焦点和焦距（1）凸透镜凸透镜能使跟主

6、光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点。凸透镜两侧各有一个焦点，(用字母F表示)且对称焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，(用字母f表示)凸透镜两侧焦距相等。（2）凹透镜凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主轴上的一点，这一点叫凹透镜的虚焦点。每一个透镜都有两个焦点，分别位于光心的两侧如图所示4.透镜对光线的作用（1）凸透镜对光的作用如图所示，从凸透镜左侧一点A发出的一组光线，选其中的两条来研究，一条是经过光心的光线，另一条是平行于主光轴的光线，根据它们的特点可以画出如图所示的光路图如果这束光线不经过凸透镜，那么它的“宽度”会像上图中虚线画的那样比

7、较一下可以得出：经过凸透镜折射后，光线变“窄”了，所以说凸透镜对光线有会聚作用（2）解释凸透镜为什么对光线有会聚作用：在“光的折射”一节中，我们知道，平行于三棱镜底边的光线经过三棱镜后，折射光线会向底边偏折，像下图所画的那样凸透镜可以被我们分解成无数个小三棱镜，如下图所示，那么一组平行于主光轴的光线经过每个小三棱镜的折射后，每一条折射光线都会向每一个小三棱镜的底边偏折，于是就形成了图中所示的光路图，可以看到：凸透镜对光线有会聚作用。（3）凹透镜对光的作用同样把凹透镜分成若干个小三棱镜，让一组平行于凹透镜主光轴的光线经过后，画出如下图所示的光路图会发现：平行于凹透镜主光轴的光线经过凹透镜后变得发散了将这些折射光线反向延长，发现它们会交于主光轴上的一点，这点就是凹透镜的焦点F凹透镜的焦点是这样确定的。根据光在折射时光路的可逆性，可以得到如下结论：射向凹透镜另一侧焦点的光线经过凹透镜折射后，会成为一组平行于主光轴的光线如果将原光线延长，和折射光线进行“宽度”的“比较”，如下图所示，可以得出：凹透镜对光线有发散作用。根据凸透镜和凹透镜对光线的作用，将凸透镜称为会聚透镜，将凹透镜称为发散透镜说明：（1）凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的；（2）焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱，焦距短的会聚作用强(光线通过后偏折得厉害)；（3）凸透镜表面的凸起程度决定