透镜及其应用物理笔记

课前读笔记

第五章 透镜及其应用

第一节 透镜

一、透镜

1、至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件 2、分类：

（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜。

（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。如：近视镜片。 二、关于透镜的基本概念

1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线。

2、光心：同常位于透镜的几何中心；用“O”表示。

3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用“F”表示。

4、焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“f”表示。

后光线的传播方向进行比较，若折射光线向主轴偏折即为会聚，向外偏折即为发散。如下图所示。

四、焦距的测量

使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。如上图所示。

五、透镜的辨别方法

1、触摸法：中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜 2、聚焦法：让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜

3、放大法：用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜

六、透镜的特殊光线及作图 1、凸透镜的特殊光线

② ③

①平行主光轴折射后过焦点

②过光心不折射

①

③过焦点折射后平行于主光轴

注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。 三、对光的作用

1、凸透镜对光有会聚作用。会聚指的是折射后光的传播范围变窄了，会聚后的光线不一定交叉。

2、凹透镜对光有发散作用。发散指的是折射后光的传播范围变宽了，发散后的光线可能有交叉。

3、判断方法：用虚线延长入射光线，将入射光线的传播方向和经透镜折射

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2、凹透镜的特殊光线

①平行主光轴折射后反向延长过

①

焦点

②过光心不折射

②

③

第二节 生活中的透镜

一、照相机

1、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 2、较大的物体经凸透镜后成较小的像，景物离照相机越远，拍到的像就越小，要使拍到的像大些，应使照相机离物近些（物距），同时将镜头与底片的距离调大些（像距）。 二、投影仪和幻灯机

1、物体到透镜的距离（物距）小于二倍焦距，大于一倍焦距，成的是倒立、放大的实像。

2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向。

3、较小的物体经凸透镜在屏幕上成放大的像，要使得到的像更大，应把幻灯机或投影仪远离屏幕（像距）并把影片与透镜的距离调近（物距）。 三、放大镜

1、放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像；

2、要让物体更大，使用时应使物体尽量远离透镜，但物距不得超过一倍焦距。

四、实像和虚像

1、实像：光通过凸透镜射出后会聚所呈的像，叫做实像

2、虚像：光通过凸透镜射出后没有会聚，而是由光线的反向延长会聚而成的。

第三节 凸透镜成像的规律

一、探究实验

1、实验时应先调整凸透镜和光屏的高度，使他们的中心与烛焰中心尽量保持在同一水平高度上，以保证烛焰的像能成在光屏的中央。如图所示

③过虚焦点折射后平行于主光轴

2、在光具座上测量透镜的焦距，如上图所示

3、实验过程中，保持凸透镜位置不变，改变蜡烛或光屏与凸透镜的距离，观察并记录实验现象。重点记录像的大小，正倒，虚实，像距和物距。

根据实验作透镜成像光路：

①将蜡烛置于2倍焦距以外，观察现象

②将蜡烛置于2倍焦距和1倍焦距之间，观察现象 ③将蜡烛置于一倍焦距以内，观察现象

④特殊位置：将蜡烛置于一倍焦距处和两倍焦距处，观察现象

实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。如下表所示

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