凸透鏡和凹透鏡
晉代張華的《博物志》中記載:「削冰令圓,舉以向日,以艾於後承其影,則得火.」說的是將堅冰削磨成凸透鏡,舉向太陽,能使光線折射會聚為太陽的像,把艾絨放在那裡就能發光而燃,那麼凸透鏡是什麼,為什麼能使物體燃燒呢?
學習目標
1.知道什麼是透鏡,什麼是透鏡的主光軸、光心、焦點、焦距。
2.知道凸透鏡對光起會聚作用,凹透鏡對光起發散作用。
3.知道凸透鏡和凹透鏡三條特殊的光路圖。
凸透鏡與凹透鏡
透鏡是利用光的折射原理用透明的物質製成的光學器件按其薄厚形狀可分為兩類:
(1)凸透鏡:中央較厚、邊緣較薄的透鏡
(2)凹透鏡:中央較薄、邊緣較厚的透鏡
凹透鏡(左上)與凸透鏡(右下)
透鏡的基本概念(以凸透鏡為例)
主光軸:一般透鏡是由兩個球面相交而成的,而通過兩個球面球心的直線,叫做透鏡的主光軸(如上圖)。
光心:(薄)透鏡的中心,用符號「O」表示。
焦點:平行於主光軸的光線,通過凸透鏡後會會聚在一點,這點叫做焦點,用字母「F」表示,凸透鏡兩側各有一個焦點,且對稱。(當平行光從右邊照射時,光線會會聚在左邊的焦點上)。
焦距:光心O到焦點F的距離,叫做焦距,用字母「f」表示。
透鏡對光的作用
凸透鏡對光有會聚作用,
又被稱為會聚透鏡。
凹透鏡對光則有發散作用,
又被稱為發散透鏡。
通過上面的學習,你知道為什麼削磨成凸透鏡的堅冰能把艾絨點燃了嗎?
因為凸透鏡對光線有會聚作用,將光線會聚在一點(焦點)上,使那一點上的溫度比其他地方溫度高了很多,達到艾的著火點後艾草就會燃燒起來。