初中光学实验05竞赛

P2 i’
Q1 Q2
用量角器分别测出i和i’，并依照折射定 律计算玻璃砖的折射率
光的折射和固体折射的测定
用插针法测定玻璃砖的折射率
P1
P2
i
O
B’
i'
A’ C’
Q1 Q2
n sin i A' B' sin i' A'C'
光的折射和固体折射的测定
用激光测定玻璃砖的折射率
光的折射和固体折射的测定
A2
B
F1’
A B2
f1
d1
d2
d
A1 F2
B1
f2 d3
3.显微镜的放大作用可用横向放 大率来描述：
A2 B2 A2 B2 A1B1
AB
A1B1 A B
eo
d f 2 f1
1.物镜的横向放大率：
0
A1B1 AB
d2 d1
f1
2.目镜的横向放大率：
e
A2 B2 A1B1
d f2
4. 通常规定，明视距 离d=25cm,显微镜的 光学间隔=16cm.按 照上述数据计算出的 oe刻在物镜和目镜
只眼睛同时不通过望远镜直接观察标尺l,将同时看到的物长 和像长进行比较.
M l l0
组装望远镜与放大率测定
望远镜放大率的测定方法1：
B
A A’
A2
B2 B’
M l l0
从望远镜看到的像A2B2投影到物AB 的平面上，显然，这样投影后像的视角 仍为，所以
M A' B' AB
组装望远镜与放大率测定
用激光测定玻璃砖的折射率
光的折射和固体折射的测定
用激光测定玻璃砖的折射率
P1
P2
i
O
D
P2 i’ O’
用针尖定出入射点与出射点在纸上的投
影位置，用量角器分别测出i和i’，并依照折 射定律计算玻璃砖的折射率
光的折射和固体折射的测定
用激光测定玻璃砖的折射率----利用光的二次反射
P1
P2
i
a
d
i’
n2
望远镜
物镜
目镜
fo
fe
对于望远镜，两透镜的光学间隔近乎为零。
组装望远镜与放大率测定
望远镜
物镜
目镜
用望远镜观察时，通常物在很远处或无限远处，物镜 所成的像近乎位于物镜焦片面上，该像再通过目镜成像在 观察者眼睛的明视距离和无穷远处。
组装望远镜与放大率测定
望远镜视角放大率定义：
A’B’是物AB的像, 用仪器时虚像所张的视角, 不用仪器时物体所所张的视角 望远镜角放大率为：
光学实验的几个技巧问题：
各光学元件共轴的调节：
粗调：将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座平行。 细调：根据成像位置来调节，在移动透镜的过程中，像的中心位置保持不变.
透镜成像和透镜焦距的测定
由透镜两次成法求凸透镜焦距
透镜成像和透镜焦距的测定
由透镜两次成像求凸透镜焦距
f L2 d 2 4L
F u
F’ v
透镜成像和透镜焦距的测定
凸透镜的成象特点：利用公式求透镜成像位置
u
v
11 1 uv f
u: 物距，对于实物体总是取正值。 实物体是指镜前所放的物体或镜前由其他透镜所成的一个实像
V: 像距，实像是正值，虚像是负值。 f: 透镜焦距，凸透镜是正值，凹透镜是负值。
透镜成像和透镜焦距的测定
像屏：实像是光束的会聚中心，眼睛可以看到实像，但光束 直径较小，眼睛直接观察不容易，可利用毛玻璃的漫反射， 在各个角度都能看到屏上的像。 各光学元件共轴的调节： 粗调：将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座
平行。 细调：根据成像位置来调节，在移动透镜的过程 中，像的中心位置保持不变
光的折射
测得的折射角比真实的要大 ，由n=sini/sini’,测得的折射率 偏小
光的折射和固体折射的测定
用插针法测定玻璃砖的折射率---几个思考题
三棱镜
玻璃圆柱体
透镜成像和透镜焦距的测定
两个侧面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是 平面)的透明体叫做透镜.
凸透镜
透镜成像和透镜焦距的测定
凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置
光的色散和颜色的合成
光的色散
Red红,Orange橙,Yellow黄,Green绿,Blue蓝,Violet紫
光的色散和颜色的合成
观察光色散的一种简便方法
光的色散和颜色的合成
颜色的合成
光的色散和颜色的合成
颜色的合成：彩色显象管上荧光粉的排列
由辅助透镜成像法求凹透镜焦距
透镜成像和透镜焦距的测定
由辅助透镜成像法求凹透镜焦距
A
C C’
s2 s’2
11 1
uv
f
1 s2
1 s2'
1 f2
f2
s2 s2'
s2' s2
组装显微镜与放大率测定
透镜组的成象
组装显微镜与放大率测定
显微镜
组装显微镜与放大率测定
显微镜
A
物镜
F1’
F2
B 目镜
f1
光线到达；而虚像是由实际光
线的反向延长线组成；
s’
2. 把一个光屏放在实像所在
位置，在光屏上可以获得一个清晰的像，而把光屏放在
虚像位置上，在光屏上看不到像；
3. 虚像一般是正立的，而实像则是倒立的。
光的反射
平面镜成像特点： 平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？
A
光的反射
平面镜成像特点： 平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？
物
(L4f)
小像
大像 d L
透镜成像和透镜焦距的测定
由透镜两次成像求凸透镜焦距
111
L
u1 v1 f
u1 v2;u2 v1
L d u1 v2 2u1
u1
L
2
d
u1
v1
d
u2
v2
v1
L u1
L
Ld 2
Ld 2
f
u1v1
Ld Ld
2
2
L2 d 2
u1 v1
L
4L
透镜成像和透镜焦距的测定
B
光的反射
平面镜成像特点： 平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？
C
思考题： 画出通过该平面镜所能看到物的范围。
光的反射
平面镜成像特点：
h H
h 1H 2
光的反射
平面镜的反射
光的反射
平面镜的一个应用 潜望镜
光的反射
平面镜的反射
O h
A
光线沿SO方向投射到一片和 它垂直的平面镜上，一定逆着SO 方向反射回来;
sin 2
i(
4d 2 a2
cos2
i
1)
光的折射和固体折射的测定
用插针法测定玻璃砖的折射率---几个思考题
a
a’
a
a’
b
b’
b
b’
1.在纸上正确地 画出玻璃砖的两个界 面aa’和bb’后，不慎 将玻璃砖向aa’方向 移动了少许，折射率 值是否发生改变？
2.在纸上将两个界面aa’和 bb’画得比玻璃砖宽了少许，折 射率值是否发生改变？
光的反射
多面平面镜的成像特点
推广至一般：两个平面镜相 互之间夹角为，平面镜所成像的 数目为n-1个，n由下式求得： （360/ ）=n+x, x为小于1的数
当=90 时，可得3个像。 思考题： 当=60 时，可得几个像？
光的折射和固体折射的测定
折射现象及其规律 光从一种物质进入另一种物质，它的传播方向通
F
透镜成像和透镜焦距的测定
自准直法测凸透镜焦距
位于凸透镜焦平面上物体发出的光，经透 镜折射后成为平行光，若用一面反射镜将这平 行光反射回去，再经过原透镜，则必然成像于 原焦平面上，透 镜与物之间的距离即为透镜的 距离。
透镜成像和透镜焦距的测定
用准直法测凸透镜焦距
F
副光轴作图法
位于凸透镜焦平面上物体发出的光线，经
常会改变，这种现象叫做光的折射。
光的折射和固体折射的测定
折射现象及其规律 折射定律 nsini=n’sini’
其中，i: 入射角, i’: 反射角
空气
i
n
i´
n´
n´
n’大于n
i´
水
i
n
n大于n’
光从空气斜射入水或玻璃等透明物质，折射角 小于入射角；
光从水或玻璃等透明物质斜射入空气，折射角 大于入射角。
M
A
B
A’
O
B’
组装望远镜与放大率测定
A
B
B2
B1
A1
A2
fo
fe
A1B1
fo
A1B1
fe
所以，望远镜的放大率为：
m
fo fe
(实际上，物和望远镜的距离远大于望远镜长度，所以 可看作不用仪器时物体所所张的视角）
组装望远镜与放大率测定
望远镜放大率的测定方法： 观察者用一只眼睛观察望远镜视野中标尺的像l0,另一
初中物理实验
有关光学的实验
本讲座的光学实验均以几何光学为理论基础
几何光学的四个基本定律： 光的直线传播定律 光的独立传播定律 光的反射定律 光的折射定律
光的直线传播
光在同一种均匀媒质物质里沿直线方向传播。
光的直线传播
人是怎样观察到光线的直线传播 只有当光束进入人眼时，方能引起视觉效应，人眼所能 看到的只是光束的顶点，而不是光线的本身。