2019年初中物理光學輔導之光學知識辨析

2020-11-27 中考網

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  用照相機照相時,在拍攝進景和遠景時,有什麼區別?

  答:物距均大於二倍焦距(因為照相機常常要得到縮小的實像),像距均在一倍焦距和二倍焦距之間。由於凸透鏡成實像時,物距越遠則像距越近,物距越近則像距越小,所以拍攝近景時,物距小,像距較大,成的像也較大,照相機的鏡頭要往前伸;拍攝遠景時,物距大,像距較小,成的像也較小,照相機的鏡頭要往後縮.

  02凸透鏡及其成像規律

  凸透鏡(convex lens)

  凸透鏡是根據光的折射原理製成的。凸透鏡是中央部分較厚的透鏡。凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式,薄凸透鏡有會聚作用故又稱聚光透鏡,較厚的凸透鏡則有望遠、會聚等作用,這與透鏡的厚度有關。

  將平行光線(如陽光)平行於軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡,光在透鏡的兩面經過兩次折射後,集中在軸上的一點,此點叫做凸透鏡的焦點(記號為F,英文為:focus),凸透鏡在鏡的兩側各有一焦點,如為薄透鏡時,此兩焦點至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點到透鏡中心的距離,通常以f表示。凸透鏡球面半徑越小,焦距(符號為:f,英文為:focal length)越短。凸透鏡可用於放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、攝影機、電影放映機、顯微鏡、望遠鏡的透鏡(lens)等。

  實驗研究凸透鏡的成像規律是:當物距在一倍焦距以內時,得到正立、放大的虛像;在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像;在二倍焦距以外時,得到倒立、縮小的實像。

  該實驗就是為了研究證實這個規律。實驗中,有下面這個表:

  物 距 範圍 成像性質 像距範圍

  u>2f 倒立、縮小、實像、 異側 f<v<2f

  u=2f 倒立、等大 、實像、異側 v=2f

  f<u<2f 倒立、放大 、實像、異側 v>2f

  u=f 不成像

  u<f 正立 、放大、虛像 、同側 u<v

  這就是為了證實那個規律而設計的表格。其實,透鏡成像滿足透鏡成像公式:

  1/u+1/v=1/f

  物在焦點不成像,二倍焦距倒同樣.

  大於二焦倒立小,焦外二內幻燈放.

  物體放在焦點內,對側看見大虛像.

  像若能夠呈屏上,一定倒立是實像.

  (1)u>f時成實像,u<f成虛像,焦點是實像和虛像的分界點。

  (2)U>2f時成縮小實像,u<2f時成放大實像,二倍焦距點是成放大實像與縮小虛像的分界點。

  (3)成實像時,當物距減小,像距變大,像變大;物距增大時,像距變小,像變小。

  (4)成實像時,像與物在凸透鏡異側,成虛像時,像與物在凸透鏡同側。

  (5)實像是實際光線會聚而成的,可顯示在光屏上,虛像是折射光線的反向延長線的交點,不顯示在光屏上。

  應用

  依據凸透鏡成像的規律,應注意區別望遠鏡、顯微鏡透鏡應用的以下特點:

  (1)望遠鏡、顯微鏡的目鏡是依據u<f成正立、同側、放大、虛像。

  (2)望遠鏡的物鏡是依據凸透鏡在u>2f時成異側、倒立、縮小、實像製成的。(原因是為了擴大視角)

  (3)顯微鏡的物鏡是依據凸透鏡在f<u>2f時成異側、倒立、放大、實像製成的。

  凸透鏡與凹透鏡的區別方法:

  1()觸摸法(中間薄邊緣厚是凹透鏡,中間厚邊緣薄時凸透鏡)

  (2)聚焦法(射入平行光,匯聚的是凸透鏡,發散的是凹透鏡)

  (3)用眼看(把透鏡放到字下,看照後的字是放大還是縮小)

  03鏡面反射與漫反射的區別.

  辨析:一束平行光射到平面鏡上,由於平面鏡表面非常光滑,與每條光線的入射點相對應的法線也是相互平行的,又由於入射的平行光相對於鏡面的入射角是相等的,光在反射時反射角和入射角相等,就勢必造成每一條反射光線都是相互平行的,反射光朝同一方向集中反射,這種反射叫做鏡面反射; 若平行光入射到粗糙的表面時,由於表面的凹凸不平,就使得各入射點所對應的法線方向不一致,造成反射光線朝向不同的方向,這就是「漫反射」。大多數物體表面都有大小不一的凹凸不平,所以本來是平行的太陽光被這些表面反射後,瀰漫地向不同方向反射,因此漫反射中的反射光線看起來較暗,而鏡面反射中的反射光線是集中朝向同一方向的,反射光線看起來就較亮.

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