凸透鏡成像的規(guī)律課件

凸透鏡成像的規(guī)律本課件將帶領(lǐng)大家探索凸透鏡成像的奧秘，學(xué)習(xí)如何運(yùn)用凸透鏡進(jìn)行成像，并了解其在日常生活中的應(yīng)用。透鏡的種類凸透鏡中間厚，邊緣薄，能使平行光線會聚于一點(diǎn)。凹透鏡中間薄，邊緣厚，能使平行光線發(fā)散。凸透鏡的基本性質(zhì)中央部分厚，邊緣部分薄凸透鏡的形狀類似于中間部分厚、邊緣部分薄的“凸”字，因此被稱為凸透鏡。對光線有會聚作用當(dāng)平行光線照射到凸透鏡時，透鏡會將光線匯聚到一點(diǎn)，這個點(diǎn)被稱為焦點(diǎn)?？梢猿上裢雇哥R能夠?qū)⑽矬w成像，形成實(shí)像或虛像，取決于物體到透鏡的距離。光在凸透鏡中的傳播1平行光會聚于焦點(diǎn)2過光心直線傳播3過焦點(diǎn)平行于主軸物距和像距的定義物距物體到凸透鏡光心的距離，用字母u表示。像距像到凸透鏡光心的距離，用字母v表示。凸透鏡的像距公式凸透鏡的像距公式是：1/u+1/v=1/f實(shí)例1：物在凸透鏡前的位置物距大于2倍焦距當(dāng)物體位于凸透鏡前2倍焦距以外時，所成的像是倒立、縮小的實(shí)像。物距在焦距和2倍焦距之間當(dāng)物體位于凸透鏡前焦距和2倍焦距之間時，所成的像是倒立、放大的實(shí)像。物距等于焦距當(dāng)物體位于凸透鏡前焦距處時，所成的像是正立、放大的虛像。實(shí)例2：像在凸透鏡后的位置當(dāng)物體位于凸透鏡的二倍焦距之外時，形成的像是倒立、縮小的實(shí)像，像距小于物距。像的位置介于凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間。例如，用照相機(jī)拍攝物體時，物體位于相機(jī)鏡頭二倍焦距之外，成像于相機(jī)內(nèi)部的感光元件上。實(shí)例3：物在焦平面上的位置當(dāng)物體位于凸透鏡的焦平面上時，光線經(jīng)過凸透鏡后會平行射出，因此不會形成實(shí)像，也不會形成虛像。換句話說，物體在焦平面上時，無法在透鏡后得到清晰的像。實(shí)例分析與討論通過以上實(shí)例，我們可以發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像規(guī)律的一些重要特點(diǎn)。例如，當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以外時，會形成倒立縮小的實(shí)像，這在生活中有很多應(yīng)用，例如照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等。而當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時，則會形成正立放大的虛像，這在放大鏡等設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。此外，我們還可以觀察到，物距的變化會影響像距和像的大小，這可以用凸透鏡的成像公式來解釋。通過分析不同物距下的成像情況，我們可以更好地理解凸透鏡的成像特點(diǎn)，并將其應(yīng)用到實(shí)際生活中。凸透鏡的放大率定義像高h(yuǎn)'與物高h(yuǎn)的比值公式M=h'/h意義放大率表示像的大小是物體的多少倍放大率的正負(fù)號代表的意義1正號表示像和物同側(cè)，即像為正立的。2負(fù)號表示像和物異側(cè)，即像為倒立的。實(shí)例4：放大率的計算2倍數(shù)放大倍數(shù)是像高與物高的比值。比如，像高是物高的2倍，則放大倍數(shù)為2倍。1倒置放大率為正數(shù)，說明像和物是正立的。放大率為負(fù)數(shù)，說明像和物是倒立的。實(shí)例5：放大率的求解1物體距離透鏡2像距離透鏡3放大率求解實(shí)像和虛像的區(qū)別實(shí)像真實(shí)存在的像，可以投射在屏幕上。虛像不存在的像，不能投射在屏幕上。實(shí)像和虛像的形成條件實(shí)像當(dāng)凸透鏡成像時，如果光線經(jīng)凸透鏡折射后實(shí)際會聚在光屏上，就形成了實(shí)像。實(shí)像是倒立的，可以投影在屏幕上。虛像當(dāng)凸透鏡成像時，如果光線經(jīng)凸透鏡折射后，只是光線的反向延長線相交，在光屏上不會形成實(shí)際的像，而只能用眼睛看到，就形成了虛像。虛像是正立的，不能投影在屏幕上。實(shí)例6：實(shí)像和虛像的判斷判斷一個像到底是實(shí)像還是虛像，可以通過以下方法：觀察像是由光線匯聚而成的還是發(fā)散而成的，由光線匯聚而成的像是實(shí)像，由光線發(fā)散而成的像是虛像。觀察像能否用光屏承接，能用光屏承接的像是實(shí)像，不能用光屏承接的像是虛像。透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)組合透鏡多個透鏡組合在一起，可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的成像功能。光學(xué)系統(tǒng)由透鏡、反光鏡和其他光學(xué)元件組成的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各種光學(xué)功能。光學(xué)系統(tǒng)的放大率多個透鏡組合光學(xué)系統(tǒng)通常由多個透鏡組成，例如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等?？偡糯舐使鈱W(xué)系統(tǒng)的放大率等于各透鏡放大率的乘積。透鏡成像的應(yīng)用領(lǐng)域攝影相機(jī)鏡頭利用凸透鏡成像原理，將景物成像在感光元件上。人眼人眼中的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡，將外界物體成像在視網(wǎng)膜上。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡利用凸透鏡放大遠(yuǎn)處的物體，使我們能觀察到更遠(yuǎn)的景物。顯微鏡顯微鏡利用凸透鏡放大微小的物體，讓我們能觀察到肉眼無法看到的微觀世界。眼睛的結(jié)構(gòu)和成像過程眼睛就像一臺精密的照相機(jī)，它能夠接收外界的光線并形成圖像。眼睛的主要結(jié)構(gòu)包括角膜、瞳孔、晶狀體、玻璃體和視網(wǎng)膜。光線首先通過角膜，然后穿過瞳孔，再被晶狀體折射，最終聚焦在視網(wǎng)膜上，形成圖像。近視和遠(yuǎn)視的成因1近視眼球前后徑過長，或晶狀體曲度過大，導(dǎo)致平行光線聚焦在視網(wǎng)膜前。2遠(yuǎn)視眼球前后徑過短，或晶狀體曲度過小，導(dǎo)致平行光線聚焦在視網(wǎng)膜后。近視和遠(yuǎn)視的矯正方法近視矯正凹透鏡可以使平行光線發(fā)散，使原本聚焦在視網(wǎng)膜前的光線聚焦在視網(wǎng)膜上，從而矯正近視。遠(yuǎn)視矯正凸透鏡可以使平行光線會聚，使原本聚焦在視網(wǎng)膜后的光線聚焦在視網(wǎng)膜上，從而矯正遠(yuǎn)視。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的工作原理顯微鏡顯微鏡利用凸透鏡將微小物體放大成放大的虛像，便于觀察。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡將遠(yuǎn)處的物體成像在目鏡的焦點(diǎn)附近，形成放大的虛像，便于觀察。顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的參數(shù)參數(shù)顯微鏡望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)幾十倍到幾千倍幾十倍到幾百倍物鏡焦距幾毫米到幾厘米幾厘米到幾十厘米目鏡焦距幾厘米幾厘米實(shí)例7：顯微鏡的放大倍數(shù)顯微鏡的總放大倍數(shù)是目鏡放大倍數(shù)和物鏡放大倍數(shù)的乘積。在本例中，顯微鏡的總放大倍數(shù)為10*40=400倍。實(shí)例8：望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距目鏡焦距