1.3棱镜和透镜.ppt

全反射光导纤维 不同介质的折射率是不同的 当入射角增大到某一角度 使折射角达到90度时 折射光完全消失 只剩下反射光这种现象就叫做光的全反射现象 光的全反射现象 光纤的作用光纤的应用 光导纤维 第一章光的折射 1 3棱镜和透镜 棱镜透镜 什么是棱镜 什么是透镜 知道光经过棱镜和透镜是如何变化的 理解什么是透镜的屈光度 棱镜透镜 棱镜是横街面为三角形或梯形的三棱镜 通常简称为棱镜 prism 棱镜可以改变光的传播方向 还可以使白光发生色散 1 棱镜 光从玻璃棱镜的一个侧面射入 从另一个侧面射出 射出的方向明显地向着棱镜底面偏着 为什么呢 这是因为光在棱镜的两个侧面上发生折射 每次折射都使光线向底面折射的缘故 偏着的程度用偏向角 表示 在光学仪器中 常常用横截面是等腰直角三角形的棱镜来改变光路 由于玻璃对空气的临界角小于45度 所以在下面所示的各种情况中都会发生全反射 因此这种棱镜也叫全反射棱镜 名词解释 甲 棱镜使光束放心改变了90 乙 棱镜使光束方向改变了180 望远镜为了获得较大的放大倍数 镜筒要很长 使用两块这种棱镜 就能缩短镜筒的长度 图例 白色光通过棱镜会发生色散 表明不同色光通过棱镜后的偏向角不同 偏向角不同 表明棱镜材料对不同色光的折射率不同 实验表明 红光的偏向角最小 紫光的偏向角最大 表明棱镜材料对红光的折射率比紫光的小 棱镜的应用 由于不同色光通过棱镜后的偏向角不同 可以利用棱镜把复色光分解成光谱 制成各种光谱仪 如分光镜 单色仪 摄谱仪等 单色仪分光镜摄谱仪 近视镜和远视镜的镜片都是透镜 透镜由两个折射曲面组成 折射曲面一般是球面或平面 2 透镜 透镜的种类 远视镜片边缘薄 中间厚 叫做凸透镜 近视镜边缘厚 中间厚 叫做凹透镜 在透镜的中部有一个特殊点 当光线透过该点时 传播方向不发生改变 这个点叫做光心 以O表示 通过光心O的任意直线叫做透镜的光轴 通过透镜两个球面的球心C1和C2的光轴 叫做主光轴 简称主轴 做实验 可以把透镜看做是由许多顶角不通的棱镜组成的 大家谈 为什么凸镜对光束有会聚作用 凹透镜对光束有发散作用 说一说 透镜的厚度通常比它的球面半径小得多 这种透镜叫做薄透镜 平行于主光轴的光通过凸透镜后 会聚于主轴上的一点 图中的点 这个点叫做凸透镜的焦点 focus 从焦点到光心O的距离叫做凸透镜的焦距 focallength 用符号f表示 根据光路可逆原理 在凸透镜的焦点放一个光源 它就将发散光束变成平行光 实验室中使用的平行光管正是利用凸透镜这一特性制成的 平行于主光轴的光通过凸透镜后 变得发散 这些发散的光线看起来好像是从他们的反向延长线的交点F发出来的 点F也在主轴上 叫做凸透镜的焦点 同样 凸透镜也有焦距f 我就是散光灯哦 由于凸透镜的焦点不是实际光线会聚的 我们把凸透镜的焦点称为 虚 焦点 相应地 凸透镜的焦点称为 实 焦点 注意 凸透镜的折射率越大 焦距也越短 对光线的会聚作用也越明显 透镜焦距的长短反映了透镜对光线偏折本领的大小 透镜焦距的倒数叫做焦度 用符号 表示 即 透镜的焦度越大 对光线的偏折本领越大 焦度的单位叫做屈光度 f 1 1屈光度 1m 1 1m 1 如果透镜的焦距是1m 它的焦度就是1屈光度 通常眼镜片的度数等于屈光度的100倍 即100度的眼镜片 它的焦度是1屈光度 焦距是1m 广角镜 怎样选择和保养眼镜片 患近视或者远视的同学在配眼镜时 都比较注意验光 以便正确选择镜片的屈光度 注意保护视力 第一要选材料第二要选折射率第三要选镜片表面处理还应注意眼镜的保养 1 2 3 4 另外也很注意选择美观的镜架 却往往忽视镜片的选择 实际上 镜片的选择大有学问 想一想 现实生活中那些地方还用到了棱镜与透镜 放大镜的成像原理 实际问题 棱镜是横街面为三角形或梯形的三棱镜 透镜由两个折射曲面组成 折射曲面一般是球面或平面 1屈光度 1m 1 1m 1 透镜的焦度越大 对光线的偏折本领越大 焦度的单位叫做屈光度 1 解 2 解 1 根据内反射及五角棱镜的几何关系作图 2 这种棱镜主要是将输入的光或图像偏转90 其特点是当像偏转90 的时候 它既不会反向也不会颠倒 这种棱镜的设计使得无论光线与光轴间的角度如何 所有通过有效孔径的光线都同样偏转90度角 3 解 由于材料对红光的折射率比紫光的小 所以从CD面