夏日里一场大雨过后,小狗花花正在窝里的干草上睡大觉,这时它的窝上面的塑料布已经积了厚厚的一层水,已露出笑脸的太阳公公将阳光透过积水照进花花的窝里.刚刚张开睡眼的花花正想出去散散步,大祸降临了:花花的尾巴被点着了!这是谁干的呢?
一､透镜及其分类★★★
1.透镜:表面是球面的一部分的透明元件就是透镜,其原理是利用了光的折射.
2.透镜的类型:
透镜按其厚薄的形状可分为两类:凸透镜和凹透镜,如图甲所示,中间厚､边缘薄的透镜叫凸透镜;边缘厚中间薄的透镜叫凹透镜,如图乙所示.
状元笔记
不能根据透镜的表面是凸还是凹来判断透镜的类型,要比较中间与边缘厚度来确定透镜的类型.
二､透镜的主光轴和光心★★★
1.主光轴:通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴,每个透镜都有一条主光轴,画主光轴应该用点划线,如图所示.
2.光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不改变,这个点叫做透镜的光心,用字母“O”表示,可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心,如图所示.
三､透镜对光线的作用★★★★
情景探究:生活中的近视镜与远视镜属于不同类型的透镜,可见不同类型的透镜对光的作用不同,所以用途也不同.
提出问题:凸透镜和凹透镜对光的作用有什么不同?
设计并进行探究:
(1)如图甲所示,取一个凸透镜正对着太阳光,再把纸放在它的另一侧,来回移动纸面,可以得到一个最细最小的光斑.来自遥远的太阳光线可以认为是平行光,平行光经过凸透镜后,会聚成了一个细小的点,说明凸透镜对光线具有会聚作用.
(2)在凹透镜的四周加一屏障(屏障用硬纸板中间开一个圆孔制成),遮住从平行光源射向凹透镜周围的光线,如图乙所示.可以看到光屏上得到一个圆形光斑,光斑直径大于圆孔直径,将光屏远离透镜移动,光斑变大.这个实验说明凹透镜对光线有发散作用.
状元笔记
太阳光是自然界中的平行光,平行光的特点是沿着光的传播方向没有交点,逆着光的传播方向延长也无交点.
规律总结:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.
规律说明
(1)凸透镜对光线的会聚作用是指出射光线相对于入射光线而言变得更紧密了,可以有多种形式,最典型的是对平行光线的会聚.如图所示,将一束平行光､发散光､会聚光经过凸透镜时分别出现会聚的情况.
(2)凹透镜对光线的发散作用指的是出射光线相对于入射光线而言散得更开,也可以有多种形式,最典型的是对平行光线的发散.下图是平行光､发散光､会聚光经过凹透镜发散的情况.
四､焦点和焦距★★★
1.凸透镜
凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点.凸透镜两侧各有一焦点,且对称.焦点到凸透镜光心的距离叫焦距.凸透镜两侧焦距相等,如下图所示.
2.凹透镜
凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散,且这些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,所以叫凹透镜的虚焦点,如下图所示.
规律说明
(1)影响凸透镜焦距大小的因素:①凸透镜凸面直径的大小,直径越大,焦距越大;②凸透镜的凸出程度,凸度越大,焦距越小;③凸透镜的材料等.
(2)由于光路可逆,若把光源放在焦点上,光源射向凸透镜的光,经凸透镜折射后将变为平行光,因此利用凸透镜可产生平行光,如图所示.
五､透镜中的三条特殊光线★★★
透镜中的三条特殊光线:其一是过光心的光线不改变传播方向;其二是平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜来说,是折射光线的反向延长线过虚焦点);其三是过焦点的光线经折射后与主光轴平行(对于凹透镜,是入射光的正向延长线过虚焦点,经折射后与主光轴平行).三条光路如图所示.
【示例】下列光路图中,正确的是( )
解析:根据凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,结合透镜的三条特殊光线,可以判断A是正确的,B､C､D是错误的.
答案:A
