光的折射-透镜

学霸课堂折射与透镜成像,莫苏文2017年10月29日,要点一、光的折射（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。（2）基本概念： 入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO折射光线：光进入另一种介质被折射后的光线OB法线：过入射点且垂直于分界面的直线入射角：入射光线与法线的夹角折射角：折射光线与法线的夹角,2、折射的特点：当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；入射角增大（或减小）时，折射角也随之增大（或减小）。光垂直于介质表面的入射时，折射角等于零。要点诠释：1、光的折射现象：（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。,2、光在从一种介质斜射入另一种介质时，除了发生折射以外，在两种介质的交界面还发生了反射。3、当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角；4、在折射现象中，折射角随着入射角的增大而增大。,如下图所示：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。光从一种介质垂直射入另一种介质时，它的传播方向不会发生改变。,要点二、折射的特点1、光的折射特点：（1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面）（2）折射光线和入射光线分别位于法线两侧；（两线分居）（3）入射角增大（或减小）时，折射角也随着增大（或减小）；（4）光垂直照射时，折射角等于零。2、两角关系：（1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0；（2）光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；（3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。（4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。要点诠释：1、光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。2、光的折射看到的是物体的虚像。,2018/2/18,眼球好像一架照相机,晶状体凸透镜,视网膜光屏,照相机的结构原理,要点三、凸透镜成像规律及应用1、凸透镜成像规律：,2、口诀记忆：总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；物近像远像变大；物近像近，像变小。”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的像。（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。3、凸透镜成像应用：（1）照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。 （2）投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。 （3）放大镜：成正立、放大的虚像。,要点诠释：实像和虚像的区别：（1）成像原理不同：物体发出的光线经光学器件会聚而成的像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。（2）成像性质上的区别：实像倒立的，虚像是正立的。（3）接收方法上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。,近视眼形成的原因,近视眼成因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此，来自远处某点的光会聚在视网膜前。,远视眼形成的原因,远视眼成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球在前后方向上太短，因此，来自近处某点的光会聚在视网膜后。,要点四、近视眼和远视眼1、近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。2、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。3、矫正：佩戴合适的凹透镜 4、远视眼：只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。5、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。6、矫正：佩戴合适的凸透镜 要点诠释：1、近视眼是因为眼睛调节能力减弱或是眼球前后过长造成的，近视眼应选用适当度数的近视镜片进行矫正，近视眼镜是由凹透镜制成的。2、矫正远视眼，增强对光的折射作用。可配戴用凸透镜制成的远视眼镜，使入射的光线经凸透镜折射后进入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。,1、作用：能使远处的物体在近处成像。2、伽利略望远：由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）组成。3、开普勒望远镜：（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。4、反射式望远镜：（1）构造：物镜是凹面镜，目镜是凸透镜组成，（2）成像原理：物镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经物镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜。,要点诠释：1、能看清楚物体“视角”非常重要。远处的物体对我们眼睛的视角较小，所以远处的物体看不清楚。望远镜的作用是把远处的物体拉近，增大视角这样就能看清楚远处的物体了。2、望远镜的物镜的直径越大，来自远处的物体的光射到物镜上的就越多，经物镜会聚后所成的像就越亮。这对于观察天空中的暗星非常重要。,要点七、显微镜1、目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。2、成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。如图所示：要点诠释：对于显微镜，要理解它的结构由物镜和目镜组成，它两次成像，一次成实像一次成虚像，放大倍数等于两次放大倍数之积。,1. 当光从一种介质射入另一种介质时，下列说法中正确的是（）A折射角大于入射角 B折射角小于入射角C折射角等于入射角 D以上情况都有可能,1.【答案】D【解析】题目没有说明当光从什么介质射入什么介质，是斜射还是垂直射入。所以折射角和入射角的关系可以有三种情况：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；当光从水斜射入空气时，折射角大于入射角；当光垂直照射两种介质的交界面，折射角等于入射角，所以三种情况都有可能。,2. 一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角( )A逐渐增大，且总小于入射角 B逐渐增大，且总大于入射角C逐渐减小，且总大于入射角 D逐渐减小，且总小于入射角,2.【答案】A【解析】已知光线由空气斜射入水中时，所以折射角小于入射角；如果入射角逐渐增大，则折射角也会逐渐增大。,4. 一束与液面成50夹角的光线从空气斜射入某液体中时，折射角为30，当入射光向法线靠拢10时，则折射角为（）A大于30小于40 B大于40 C大于20小于30 D30,4.【答案】C【解析】根据题意可知，当入射角等于40时，折射角等于30；当入射光线向法线靠拢10时，入射角等于30；根据光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角可知，折射角小于30；由于折射角随入射角的增大而增大，因此当光从空气斜射入其它介质时，折射角的变化量小于入射角的变化量，即折射角大于20。,图4是投影仪成像示意图其中凸透镜的作用是成 （填“等大”、“缩小”或“放大”）、 （填“正立”、“倒立”）的实像，平面镜的作用是 。如果图中h=40 cm，则凸透镜焦距不可能小于 cm,20,改变光路（改变光的传播方向）,倒立,放大,如图8所示，是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中看到的一种成像的情况。此时凸透镜所成的像是（选填“实”或“虚”）像，其成像的条件是。,物距小于焦距,虚,物体从距凸透镜12cm处移到凸透镜20cm处，调 整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的 像，由此可知凸透镜的焦距可能是（ ） A、11cm B、12cm C、20cm D、以上都不对,分析：成倒立、放大的实像 f u2f u12cm 即：f12cm2f 得：6cmf12cmu20cm 即：f20cm2f 得：10cm