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透镜知识点汇总 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜； 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜。 焦点：平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称） 焦距：焦点到光心的距离。 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用光心：透镜的几何中心三条特殊光线n1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点； 通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。n2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。 n3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。 凸透镜成像规律 表格分析：1.一倍焦距：像虚实的分界线 （一倍焦距分虚实）2.二倍焦距：实像放大缩小的分界线 （二倍焦距分大小）3.实像都是倒立的，虚像都是正立的。 4.在调节物距和像距时，物像在主光轴上同向移动。（成实像时物远像近像变小，成虚像时物远像远像变大。这里的远近是相对于透镜来说的。） 5.物体、透镜和光屏位置已经确定，在光屏上已经有一个清晰的像，如果保持透镜不动，像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反；如果保持物体不动，像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同。（注意这里的移动不是沿主光轴的前后移动，而是与主光轴垂直方向移动）。图表 1照相机光路图照相机是利用物距大于2倍焦距时在透镜异侧的一二倍焦距之间成倒立缩小的实像。图表 2幻灯机光路图投影仪是利用物距在一二倍2倍焦距之间时在透镜异侧的二倍焦距以外成倒立放大的实像。图表 3放大镜光路图放大镜是利用物距小于一倍焦距时在透镜同侧成正立放大的虚像。凹透镜成像规律;当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在透镜的同侧； 当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧； (uf) 当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）时，成像于无穷远； (u=f) 当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内（均指绝对值）时，成倒立、放大的虚像，像与物在透镜的异侧；(fu2f) 如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。 用途: 近视眼镜是凹透镜 凹透镜对光线起发散作用, 凹透镜成一个正立、缩小的虚像, 像物同侧，v2ffv2f异侧倒立缩小实像照相机u=2fv=2f异侧倒立等大实像测焦距大小分界点fu2f异侧倒立放大实像投影仪 幻灯机u=f-不成像-平行光源测焦距实虚分界点uu同侧正立放大虚像放大镜虚像在物体同侧 物像同侧，虚像在物体之后1)二倍焦距以外，倒立缩小实像；这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,那么两倍焦距就是指2倍远的地方 二倍焦距，倒立等大实像； 一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像； 一倍焦距不成像； 一倍焦距以内，正立放大虚像； 成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。 (2) 一倍焦距分虚实 两倍焦距分大小 物近像远像变大 物远像近像变小 凸透镜成像规律表格 物体到透镜中心的距离 像的正倒 像的大小 像的虚实 像到透镜中心的距离 应用实例物距和像距的关系 u2f 倒立 缩小 实像 2fvf 照相机 uv u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距 u=v 2fuf 倒立 放大 实像 v2f 放映机，幻灯机，投影机uv u=f 不成像 平行光源： 探照灯 uu 虚像在物体同侧 放大镜 （u是物距 v是像距 f是焦距） 为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。 蜡烛的焰心，凸透镜中心，光屏中心应尽量保持在同一水平高度上。 （3）凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f 利用透镜的特殊光线作透镜成像光路： （1）物体处于2倍焦距以外 （2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间 （3）物体处于一倍焦距以内 （4）凸透镜成像光路 实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）4)当成虚像时，物、像的左右一致，上下一致；当成实像时，物、像的左右相反，上下相反.。 （5）凸透镜成像的两个分界点：2f点是成效放大缩小实像的分界点；f点是成实像虚像的分界点。凸透镜成像规律记忆：1.u2f，倒立缩小的实像 fvuf 倒立放大的实像 v2f 放映机，幻灯机，投影机 简记为：中外倒大实（或物近像远像变大） 4.u=f 不成像 平行光源：探照灯 简记为：点上不成像 5.uf正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜 简记为：点内正大虚 注：u大于2f简称为远离凸透镜远一些；u小于2f且大于f简称为近离凸透镜近一些 记忆口诀： 物三像二 小实倒 物二像三 倒大实 物与像同侧正大虚 物近像远像变大，物远像近像变小，1倍焦距分虚实，2倍焦距分大小。凹面镜成像规律先规定凹面镜的球心在左边，光线由左向右传播，左边的物是实物。由于凹面镜起反射作用，因此如果像在左边也是实的，在右边就是虚的。当实物位于无穷远时，发出的光线是平行于光轴的，经凹面镜反射后会聚于焦点，即1/2半径处，为倒立、缩小的实像。当实物由无穷远向球心移动时，所成的像由焦点(1/2半径处)向球心移动，即像的移动方向与物的移动方向相反，仍为倒立、缩小的实像。放大率的绝对值在0和1之间。当实物移动到球心时，像也在球心，为倒立、与物等大的实像。放大率的绝对值为1。当实物继续由球心向凹面镜焦点移动时，像由球心向反方向移动，即向左边越来越远，成放大、倒立的实像。放大率的绝对值1当实物移动到凹面镜的焦点时，像在无穷远。在实物过焦点的一瞬间像的虚实、正倒发生变化，位置从左边无穷远变为右边无穷远。当实物刚好移动到凹面镜的焦点之右时，像变成虚的。实物从凹面镜的焦点向凹面镜的顶点移动时，成放大、正立的虚像。放大率的绝对值1。当实物移动到与凹面镜重合时，成与物等大的像，放大率的绝对值1。在这一瞬间物的虚实和像的虚实同时发生变化。当物再向右移动，即变成虚物时，成正立、缩小的实像，放大率的绝对值1。一个凹面镜的图解，显示出焦点、焦距、曲率中心、主轴等等。凹面镜或汇聚镜会将反射的光线像内偏折（永远朝像入射光源）。不同于凸面镜，凹面镜会因为物体与镜面本身距离的不同，而呈现不同的影像。 这种镜面称为汇聚，因为它们倾向将射至表面的光线收集起来，平行入射的光线将会被重新聚集在焦点上，这也是因为表面每个点的法线方向不同，光线以不同的角度反射。凹面镜是反射成像 。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。当物距小于焦距时成正立、放大的虚像，物体离镜面越近，像越大。当物距等于一倍焦距时不成像，当物距在一二倍焦距之间时成倒立放大的实像，物体离镜面越远，像越小。当物距等于二倍焦距时成等大倒立的实像。当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，物体离镜面越远，像越小。成的实像与物体在同侧，成的虚像与物体在异侧。凹镜不仅可以使平行光线汇聚于焦点，还能使焦点发出的光线反射成平行光。注：此处S表示物体与镜面的距离。 当 S F，影像是： 虚像 正像 放大（比实物大） 当 S = F，影像形成在无穷远处（）。 注意反射的光线是彼此互相平行不会交会。在这种情况下，没有影像可以形成，或是影像形成在无穷远处。 当 F S 2F，影像是： 实像 反像（倒像） 缩小的（比较小）凸面镜成像规律凸面镜只能成正立缩小的虚像第二章 光现象 1、光源：能够自行发光的物体叫光源 【下面哪些是光源：太阳、火焰、闪电、萤火虫、 点燃的蜡烛、发光的电灯、激光束、月亮 锃光瓦亮的书桌】2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 3、光速 光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快 光在真空中的传播速度：V = 3m/s，在空气中的速度接近于这个速度，认为V，水中的速度约为3/4V，玻璃中为约2/3V 4、光直线传播的应用 可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等 5、光线 光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向（光线是假想的，实际并不存在） 6、光的反射 【入射角、反射角、法线】光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射 7、光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角 可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等” 理解：由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头 发生反射的条件：两种介质的交界处；发生处：入射点；结果：返回原介质中 反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度 8、两种反射现象 镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线（反射面是光滑平面）【黑板发亮看不清字】 漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线（反射面是粗糙平面或曲面） 注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律 9、在光的反射中光路可逆 10、平面镜对光的作用 （1）成像 （2）改变光的传播方向 11、平面镜成像的特点 （1）成的是正立等大的虚像 （2）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等 理解：平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形，即平面镜是物像连线的中垂线。 12、实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。 虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。 13、平面镜的应用 （1）水中的倒影 （2）平面镜成像 （3）潜望镜 第三章 透镜及其应用 1、光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射 理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 注意：在两种介质的交界处，发生折射的同时必发生反射， 折射中光速必定改变，而反射中光速不变 2、光的折射规律 光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。 理解：折射规律分三点：（1）三线共面 （2）两线分居（3）两角关系分三种情况：入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0；光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 3、在光的折射中光路也是可逆的 4、透镜及分类 透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。 分类： 凸透镜： 边缘薄， 中央厚 凹透镜： 边缘厚， 中央薄 5、主光轴、光心、焦点、焦距 主光轴：通过两个球心的直线 光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。 6、透镜对光的作用 凸透镜：对光起会聚作用 凹透镜：对光起发散作用 7、凸透镜成像规律 物 距( u ) 成像大小 虚实 像物位置 像 距( v ) 应 用 u 2f 缩小 实像 透镜两侧 f v 2f 照相机 u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f f u 2f 幻灯机 u = f 不 成 像 u u 放大镜 【凸透镜成像规律口决记忆法】 “一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正, 物远像变大；实像异侧倒，物远像变小” 8、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。光学零件的面形偏差是指被检光学表面相对于参考光学表面（光学样板）的偏差。它包括有三项内容：1、半径偏差，它所对应的光圈数以表示；2、象散偏差，此偏差所对应的光圈数用表示；3、局部偏差，它所对应的光圈数以表示。在光学零件抛光过程中，它的面形偏差一般是通过光学样板（基于光波等厚干涉原理）来检验的，根据对所观察到的干涉条纹（通称光圈）的数目、形状、变化和颜色来确定面形偏差的性质与大小。对光圈的识别、度量与修改，其具体方法简述如下：（一）高低光圈的识别及其度量当样板与零件接触时，如果两者在中心接触，则为高光圈；反之，两者在边缘接触，则为低光圈。常用的识别方法有：1、样板四周加压法低光圈：当空气隙缩小时，条纹从边缘向中心移动，光圈减小且变粗。高光圈：当空气隙缩小时，条纹从中心向边缘移动，光圈也相应减小变粗。如图4-1所示。图4-1 样板四周加压法 图4-2 一侧加压法2、一侧加压法 低光圈：当空气隙缩小时，条纹弯曲方向背向加力点，条纹移动方向如图4-2所示。高光圈：当空气隙缩小时，条纹弯曲方向朝向加力点，条纹移动方向如图4-2所示。 3、色序判断法在白光中，各色光的波长是从红光向紫光逐次减短，因此，在同一个干涉级中，波长越大，产生干涉处的间隙也越大，当从中心到边缘的颜色序列为蓝、红、黄时为低光圈；当从中心到边缘的颜色序列为黄、红、蓝时，则为高光圈，参见图4-3。4、光圈数的度量光圈数的多少，反映了被检光学表面的曲率半径相对于参考光学表面曲率半径偏差的大小。光圈越多，偏差越大。反之则小。（1）当光圈数多的情况下（时），以有效检验范围内直径方向上最多条纹数的一半来度量。在白光照明下，通常以红色为计量标准色，表面上出现几个红色光圈即为几道圈。 （2）当光圈数少的情况下（时），光圈数是以通过直径方向上干涉条纹的弯曲量（）相对于条纹的间距（）的比值来度量。如图4-4所示。光圈数可通过下式计算： （4-1）对于较小曲率半径的球面，当时，通常是根据整个表面上边缘和中间光斑颜色和差异来度量其光圈数的。如以荧光灯作光源，当边缘颜色为灰白色时，则可根据中间颜色来确定其光圈数，也可根据与空气隙厚度相对应的颜色和光圈数的关系来计算与颜色对应的空气隙厚度差或光圈数。图 4-4 时光圈数的度量（二）局部光圈的识别及其度量局部偏差是指被检光学表面与参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的局部不规则程度，它所对应的光圈数用表示。常见的局部光圈有中心高、中心低、塌边、翘边等如图4-5、图4-6所示。图4-5中心局部光圈数的度量 图4-6边缘局部光圈数的度量（表示加力点） （表示加力点）检查光学零件面形时，样板与零件表面之间形成的牛顿环是光的干涉现象产生的 热压成型毛坯退火的目的消除内应力和各部分光学不均匀性 在加工玻璃光学零件时，进行精磨、抛光中，切屑液都有变成碱性趋势 。因此，我们常常需要加入一些物质，使切屑液呈弱酸 使用电炉时电炉30cm内禁止放置易燃物品，电炉在使用后必须及时关闭电源。严格的讲，空气的折射率大于1，因此在做牛顿环的试验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成正空时，观察环将放大现象测量单色光的波长时，一般采用光栅衍射方法最为准确 光在空气中的传播速度为3X108m/s,光波的振动方向与传播方向相互垂直，所以光波是横波 N=3 要求此光学零件表面的光圈数为3 N=0.3 要求此光学零件表面的光圈局部的不规则度为0.3 B=IV 要求此光学零件表面的光洁度为国标四级 =10 要求此光学零件的垂直度为10分 =20 要求此光学零件的平行度为20秒 R=A 检测样板的精度等级为A级 光胶原理：光胶法是利用 分子 间的 吸引力 使两个光学零件的抛光表面紧密贴合在一起，一般来说两个光面的光圈只能相差半道圈。YAG晶体的折射率为1.82，与玻璃最大的区别是 有固定熔点3.1为了确保安全生产，规范危险品的领用及使用，对部门常用的无水乙醇分析纯（酒精）、无水乙醇优级纯、丙酮、乙醚、硫酸、氢氟酸、航空汽油、氧气、液化石油汽等易燃、易爆、腐蚀物品规定如下： 3.2硫酸安全使用管理规定3.2.1存放：将硫酸储藏于密封的容器内，置于阴凉干燥优良好通风的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质，所有容器都应放在地面上。3.2.2用途：综合室、机抛清洗人员用于清洗产品。3.2.3使用注意事项3.2.3.1硫酸具有毒性及特强的腐蚀性，使用时操作人员应戴口罩操作，应尽可能保持空气流通。3.2.3.2倒硫酸时应缓慢倒入容器，移动容器时应轻拿轻放，避免溢出容器，不能用手等身体部位接触液体。3.2.3.3在放取产品时应使用铁镊子放取产品，放取时要轻拿轻放，避免溅射，不使用时应用盖子盖紧。3.2.3.4各班组长和使用人员将使用的废硫酸用敞口容器回收到指定地点按要求处理。3.2.3.5使用时禁止接触皮肤，若不小心接触到皮肤上应立即用大量的缓水冲洗并就医。3.2.4废硫酸处理办法3.2.4.1库房管理员同班组长或调度将回收的废硫酸倒入指定的容器中，倒入时缓慢倒入，避免溅射。3.2.4.2在装有废硫酸的容器中加入足够的石灰，并用铁棒轻轻搅匀，使其充分中和后深埋。3.2.4.3装硫酸的容器用完后应用流动水进行清洗，清洗时应戴手套，避免接触皮肤。3.2.4.4处理数量应进行记录并处理人签字。3.3丙酮安全使用管理规定3.3.1存放：将丙酮储藏于密封的容器内，置于阴凉干燥优良好通风的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质，所有容器都应放在地面上。3.3.2用途：用于产品浸泡及擦拭。3.3.3使用注意事项3.3.3.1丙酮具有一定的毒性及腐蚀性，使用时操作人员应戴口罩及橡胶手套操作，应尽可能保持空气流通。3.3.3.2使用时远离火源，防止燃烧。3.3.3.3倒丙酮时应缓慢倒入容器，移动容器时应轻拿轻放，避免溢出容器，不能用手等身体部位接触液体。3.3.3.4在放取产品时应使用铁镊子放取产品，放取时要轻拿轻放，避免溅射，不使用时应用盖子盖紧。3.3.3.5各班组长和使用人员将使用的废丙酮用敞口容器回收到指定地点按要求处理。3.3.3.6使用时禁止接触皮肤，若不小心接触到皮肤上应立即用大量的缓水冲洗并 就医。3.3.4废丙酮处理办法3.3.4.1库房管理员同班组长或调度将废丙酮拿到空旷地带将废丙酮倒入铁皮桶中作燃烧处理，倒入时缓慢倒入，避免溅射。3.3.4.2每次燃烧量不易过多，以2500mL为宜。3.3.4.3点燃不能对丙酮直接点燃，应用长铁棒缠上棉花等可燃物质点燃后保持安全距离放入铁皮桶中，燃烧过程中处理人不得离开。3.3.4.4装丙酮的容器使用及处理完后应用流动水进行清洗。3.3.4.5处理数量应进行记录并处理人签字。3.4乙醚安全使用管理规定3.4.1存放：将乙醚储藏于密封的容器内，置于阴凉干燥优良好通风的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质，所有容器都应放在地面上。3.4.2用途：用于产品擦拭。3.4.3使用注意事项3.4.3.1乙醚具有一定的毒性及麻醉，使用时操作人员应戴口罩及橡胶手套操作，使用时应尽可能保持空气流通。3.4.3.2使用时远离火源，防止燃烧。3.4.3.3装乙醚的容器用完后应用流动水进行清洗。3.4.3.4使用时禁止接触皮肤，若不小心接触到皮肤上应立即用大量的缓水冲洗并就医。3.5酒精、无水乙醇优级纯安全使用管理规定3.5.1存放：将酒精、无水乙醇优级纯储藏于密封的容器内，置于阴凉干燥优良好通风的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质，所有容器都应放在地面上。3.5.2用途：用于产品擦拭及酒精灯3.5.3使用注意事项3.5.3.1擦拭时远离火源。3.5.3.2使用酒精灯严格按照酒精灯安全使用管理规定执行。3.6氢氟酸安全使用管理规定3.6.1存放：将氢氟酸储藏于密封的容器内，置于阴凉干燥优良好通风的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质，所有容器都应放在地面上。3.6.2用途：洗膜3.6.3使用注意事项3.6.3.1氢氟酸具有毒性及较强的腐蚀性，使用时操作人员应戴口罩及橡胶手套操作，尽可能保持空气流通。3.6.3.2使用时应特别小心，防止皮肤接触。3.6.3.3每次使用量不要超过3ml，把酸从瓶中缓慢倒入工作用的容器（小塑料量杯或塑料瓶盖）后，应立刻将酸液瓶瓶盖好放回存放地点，装有酸液的量杯放在指定的工作位置，不要随意摆放。3.6.3.4如果在使用时酸液溅到手背或手臂上，应立刻用流水冲洗并就医。3.6.4废氢氟酸处理办法3.6.4.1将需处理的废酸用