光的折射和凸透镜
光的反射和折射、透镜知识点
光的反射和折射、透镜知识点
一.光的反射。
(1)定义:光从一种均匀的物质射向另一种均匀的物质时,光会在两种物质的分界面上发生传播方向的改变,从而又返回到原先的物质中的现象。
(2)特点——光的反射定律。
光反射时,反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线两侧;反射角等于入射角。
(3)分类:根据反射面的情况不同,分为镜面反射和漫反射。漫反射使我们从不同的方向都能看到物体。光在反射时光路可逆。
(4)应用——平面镜成像规律:像和物等大,像和物的连线和镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。平面镜成的是虚像,不能用光屏承接。
生活中的应用:一是成像,二是改变光路。
二.光的折射。
(1)定义:光从一种透明介质射向另一种透明介质时,光的传播方向发生改变的现象。
(2)特点——折射定律:光从空气斜射入水或其他透明物质时,折射光线、入射光
线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居在法线两侧,折射角小于入射角。
当光从其他透明物质斜射人空气时,折射角大于入射角。当入射角增大或减小时,折射角也随之增大或减小。
三、透镜
1.凸透镜和凹透镜。
凸透镜中间厚,边缘薄对光线有汇聚作用老花镜放大镜
凹透镜中间薄,边缘厚对光线有发散作用近视镜
2.焦点和焦距。
(1)主光轴:透镜两个球面球心的连线。
(2)光心:位于透镜的中心,光通过它时传播方向不变。
(3)焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光线汇聚在一点,这个点叫焦点(F)。
凸透镜有2个焦点。
(4)焦距:焦点到光心的距离叫焦距(5)每个凸透镜的焦距是一定的。
3.凸透镜成像规律。:(物距U:物体到凸透镜的距离;像距V:像到凸透镜的距离)
光的折射定律与透镜成像
光的折射定律与透镜成像
光的折射定律是描述光在两种不同介质中传播时发生折射现象的定律,而透镜则是一种能够将光线聚焦或发散的光学器件。本文将探讨光的折射定律和透镜成像的原理和应用。
一、光的折射定律
光的折射定律是由斯涅尔提出的,它描述了光线在两种介质(如空气、水、玻璃等)之间传播时的偏折规律。根据光的折射定律,当光线从一种介质进入另一种介质时,入射光线与折射光线之间的夹角(入射角和折射角)满足特定的关系。
光的折射定律可以用数学公式表示为:n1sinθ1=n2sinθ2。其中,n1和n2分别表示两种介质的折射率,θ1和θ2分别表示光线在两种介质之间的入射角和折射角。
光的折射定律可以解释一些现象,例如光线从水中射向空气时会发生弯曲,游泳池中的物体看起来比实际位置更浅等。它也是眼睛中的晶状体能够对光线进行折射和聚焦的基础原理。
二、透镜成像原理
透镜是一种常见的光学器件,广泛应用于相机、显微镜、望远镜等光学设备中。透镜的成像原理基于光的折射定律和几何光学的假设,通过透镜对光线进行折射和聚焦,从而得到清晰的图像。
根据透镜的形状,可以将其分为凸透镜和凹透镜。凸透镜会将平行光线聚焦到透镜的焦点上,而凹透镜则会发散平行光线。透镜的焦距是描述透镜成像特性的重要参数,焦距越短,成像越容易放大,焦距越长,成像则越容易缩小。
透镜成像可以分为实像和虚像。当物体距离透镜焦点的距离大于二倍的焦距时,透镜会在焦点的对称位置上形成一个实像;当物体距离透镜焦点的距离小于二倍的焦距时,透镜会在焦点的同侧形成一个放大的虚像。
三、透镜成像应用
光的折射与透镜的成像
光的折射与透镜的成像
导语:
光的折射是光线由一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象,而透镜则是一种能够将光线聚焦或分散的光学元件。本文将深入
探讨光的折射现象以及透镜的成像原理,以加深我们对光学现象的理解。
一、光的折射现象
光的折射是光线在通过不同介质时改变传播方向的现象。当光从一
种介质射向另一种介质时,会出现折射现象。根据斯涅尔定律,光线
的入射角和折射角之间满足下列关系:
n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂
其中,n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁为入射角,θ₂为折射角。
具体来说,当光从光密度较大的介质射向光密度较小的介质时,光
线会朝离垂直线更近的方向折射;相反,当光从光密度较小的介质射
向光密度较大的介质时,光线会朝离垂直线更远的方向折射。这种折
射现象在日常生活中广泛存在,例如水中的游泳池看上去比实际要浅,光的折射也是造成这种视觉错觉的主要原因之一。
二、透镜的类型与成像原理
透镜是一种可以将光线聚焦或分散的光学元件。根据透镜的形状和
作用原理,可以将透镜分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜的中心比两边厚,两面都是弧面。对于凸透镜而言,当光线
斜射入凸透镜时,会发生折射并在凸透镜的另一侧汇聚成一点,形成
实像。这种成像方式也被称为正立实像。
对于凹透镜而言,透镜的两面都是弧面,中央比两侧薄。凹透镜的
成像机理与凸透镜相反,当光线通过凹透镜时会发生发散,看起来像
是从透镜后方放出的光线汇聚到一点上。这种成像方式被称为正立虚像。
值得一提的是,透镜成像除了和透镜形状有关外,还与光线的入射角、折射率等因素有关。同时,透镜成像的过程也符合光的折射定律。
初二物理光的折射知识点
初二物理光的折射知识点
初二物理光的折射知识点
1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。
2.光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
3.凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。
4.凸透镜成像:
(1)物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距:f
(2)物体在焦距和二倍焦距之间(f2f)。如幻灯机。
(3)物体在焦距之内(u
5. 作光路图注意事项:
(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在
虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
6.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。
7.近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。
8.望远镜能使远处的物体在近处成像,其中伽利略望远镜目镜是凹透镜,物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜(物镜焦距长,目镜焦距短)。
光的折射和凸透镜
教学过程
【知识点讲解】
一、光的折射
1、定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。
2、光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆
⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。
⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。
光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折射。
光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 0 度。
3、应用:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置高
例:☆池水看起来比实际的浅是因为光从水中斜射向空气中时发生折射,折射角大于入射角。
☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射而形成的虚像,看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像。
【基础巩固】
光从空气斜射入水中或其他介质中时,(1)与、在同一平面上;
(2)折射光线和入射光线分居两侧;
(3)折射角入射角;
(4)入射角增大时,折射角;
(5)光路可逆;
当光线垂直射向介质表面时,传播方向。(填改变或不改变)
【互动练习】
1、人潜入水中看岸上的景物,要比实际的位置_____些。(填“低”或“高”)这是由于光在水面发生了_________的缘故。
2、当光从一种介质______入另一种介质中时,光的传播方向要发生变化;只有当光______射入介质表面时,光的传播方向才不变,此时,入射角等于______,折射角等于_______
光的折射 凸透镜
光的折射、色散和凸透镜成像
一、光的折射
1、概念:
光从一种介质入另一种介质时,传播方向发生,这种现象叫光的折射现象。
2、光的折射定律:
三线同面,法线居中,空气中角度 ,光路可逆。
①光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向方向偏折。
②光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射光线法线。
③光从空气垂直射入(或其他介质射出),传播方向(折射角=入射角= °)。
④入射角增大,折射角。
3、应用:
池水变浅
(从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的)
☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由而形成的,看到的鱼儿是由是由而形成的。
二、光的色散及看不见的光
1、白光的组成:
色光的三原色:
颜料的三原色:
物体的颜色:透明物体的颜色由决定;
不透明物体的颜色由决定。
2、看不见的光:
①红外线:
②紫外线:
三、凸透镜成像
(一)透镜
1、种类:中间厚,边缘薄叫做凸透镜(远视镜)
中间薄,边缘厚叫做凹透镜(近视镜)
主光轴:通过两个球面球心的直线。
):即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向。
):凸透镜能使光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦
点。(2个焦点)
):到凸透镜的距离。(2个焦距)
F
2、典型光路(三条光线)
练习作图
3、填表:
(二)凸透镜成像规律及其应用
1、实验:实验时点燃蜡烛,使 大致在同一高度,目的是使 。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
① ② ③ ④ 2、实验结论:(凸透镜成像规律)
F 分虚实,2F 分大小,实倒虚正
具体见下表:
初中物理:光学内容梳理!反射折射、凸透镜成像等,都在这里。
初中物理:光学内容梳理!反射折射、凸透镜成像等,都在这⾥。⼀、光的直线传播
1.光现象:包括光的直线传播、光的反射和光的折射。
2.光源:能够发光的物体叫做光源。
光源按形成原因分:可以分为⾃然光源和⼈造光源。
例如,⾃然光源有太阳、萤⽕⾍等,⼈造光源有如蜡烛、霓虹灯、⽩炽灯等。
⽉亮不是光源,⽉亮本⾝不发光,只是反射太阳的光。
3.光的直线传播:光在真空中或同⼀种均匀介质中是沿直线传播的,光的传播不需要介质。
⼤⽓层是不均匀的,当光从⼤⽓层外射到地⾯时,光线发了了弯折(海市蜃楼、早晨看到太阳
时,太阳还在地平线以下、星星的闪烁等)
光沿直线传播的现象:⼩孔成像、井底之蛙、影⼦、⽇⾷、⽉⾷、⼀叶障⽬。
光沿直线传播的应⽤:
①激光准直:直队要向前看齐,打靶瞄准。
②影的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的
物体后⾯,光照射不到,形成了⿊暗的部分就是影。
③⽇⾷⽉⾷的形成
⽇⾷的成因:当⽉球运⾏到太阳和地球中间时,并且三球在⼀条直线上,太阳光沿直线传播过
程中,被不透明的⽉球挡住,⽉球的⿊影落在地球上,就形成了⽇⾷.
⽉⾷的成因:当地球运⾏到太阳和⽉球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在
⽉球上,就形成了⽉⾷.
如图:在⽉球后1的位置可看到⽇全⾷,在2的位置看到⽇偏⾷,在3的位置看到⽇环⾷。
④⼩孔成像:⼩孔成像实验早在《墨经》中就有记载⼩孔成像成倒⽴的实像,其像的形状与孔的
形状⽆关。像可能放⼤,也可能缩⼩。
⽤⼀个带有⼩孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫⼩
光的折射和凸透镜
光的折射和凸透镜
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射;
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面(2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
3、在光的折射中光路是可逆的。
4、透镜及分类
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚
凹透镜:边缘厚,中央薄
5、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心。)焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示。
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,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,所以叫虚焦点。
凸透镜光线折射规律
凸透镜光线折射规律
凸透镜光线折射规律如下:
1.过光心的光线其传播方向不变。
2.过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
3.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
凸透镜成像与光的折射
凸透镜成像与光的折射
凸透镜是光学中常用的光学器件,广泛应用于放大、成像和焦距调节等领域。凸透镜成像与光的折射密切相关,通过折射定律可以解释凸透镜成像的原理。本文将探讨凸透镜成像与光的折射现象,并介绍凸透镜的基本概念和成像规律。
一、凸透镜的基本概念
凸透镜是一种中央薄厚较小的透明物体,两侧曲面呈现凸面状,常用于光学仪器和眼镜中。凸透镜由一个凸透镜面和一个平面构成,其中凸透镜面可分为凸面和平凸面。凸透镜的中心称为光轴,通常用Z 字型的符号表示。
凸透镜有两个焦点,分别为物距焦点和像距焦点,用F表示。物距焦点是光线从平行于光轴射入凸透镜后会汇聚到的焦点位置,而像距焦点则是光线射入凸透镜后会汇聚到的焦点位置。凸透镜的焦距是从凸透镜中心到焦点的距离,常用f表示。
二、凸透镜成像的原理
凸透镜成像的原理可通过光的折射来解释。光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象,即光线的传播方向发生改变。凸透镜材料的折射率不同于周围介质,因此光线在凸透镜表面发生折射。
当平行光线射入凸透镜时,根据折射定律,光线会向凸透镜的光轴弯曲。经过凸透镜的折射后,光线会汇聚到焦点位置。这是凸透镜的物距焦点成像现象。
凸透镜的像距焦点成像现象则是将入射光线反向追踪。当入射光线
经过凸透镜后,可以通过反向延长光线路径,找到焦点位置。这时焦
点位置即为像距焦点。
三、凸透镜的成像规律
凸透镜的成像规律包括以下几个关键点:
1. 物体与像的关系:当物体位于凸透镜的物距焦点之外时,成像是
倒立、缩小的实像,位于凸透镜的像距焦点之内。当物体位于凸透镜
光的折射透镜凸透镜成像的规律总结不成像
物距(u)
像的性质
倒立或 放大或 实像或 像距( v)
正立 缩小 虚像
应用
一束平行光
u>2f u=2f f<u<2f u=f
实像点 V=f
倒立 缩小 实像 f<v<2f 倒立 等大 实像 v=2f 倒立 放大 实像 v>2f
不成像、得到一束平行光
测凸透镜焦 距
照相机
投影仪
u<f 正立 放大 虚像
第四章 光的折射 透镜
光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向发生改变的现象.
光的折射规律: 光折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内, 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧; 光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线靠拢法 线,折射角小于入射角。 光从水或玻璃表面斜射入空气中时,折射光线偏离 法线,折射角大于入射角。(可能发生全反射现象) 入射角增大时,折射角也增大。 垂直入射时,转播方向不变。(四线合一,三角为零)
A、减小投影仪与平幕的距离,下调凸透镜,减小凸透镜 到物体间的距离
B、减小投影仪与平幕的距离,上调凸透镜,增大凸透镜 到物体间的距离
C、增大投影仪与平幕的距离,下调凸透镜,减小凸透镜 到物体间的距离
D、增大投影仪与平幕的距离,上调凸透镜,增大凸透镜 到物体间的距离
第四章 光的折射 透镜 例8、医用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图,
光的折射与反射规律
光的折射与反射规律
光是一种电磁波,具有粒子性和波动性。在传播过程中,光线与介
质的界面会发生折射和反射现象。折射是指光线由一种介质射入另一
种介质时改变传播方向的现象,而反射是指光线遇到界面时一部分光
线被反弹回原来介质中的现象。本文将详细介绍光的折射与反射规律。
一、光的折射规律
光的折射规律是由荷兰科学家斯涅尔在17世纪提出的。他发现,
当光线从一种介质射入另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的
折射率之间存在一定的关系。
1. 折射定律
当光线从一种介质射入另一种介质中时,入射角i和折射角r之间
满足以下关系,即折射定律:
n1*sin(i) = n2*sin(r)
其中,n1和n2分别是光线所在介质的折射率。折射定律表明,入
射角和折射角的正弦比与两种介质的折射率之比相等。
2. 折射率
折射率是介质对光的传播速度的相对衡量。光在不同介质中的传播
速度不同,导致光线在不同介质中的波长和频率发生改变。折射率决
定了光线在介质中传播的速度以及光线的折射角度。
二、光的反射规律
光线在遇到界面时会发生反射现象。反射是指一部分光线从界面上
的衍射点发射出来,保持与入射光线相同的角度和方向。
1. 反射定律
光线的反射定律也是由斯涅尔提出的。它规定了入射角i和反射角
θ之间的关系:
i = θ
反射定律表明,入射角和反射角相等,光线在反射时会按照与入射
角度相同的角度反射回原来的介质中。
2. 镜面反射与漫反射
光线在遇到光洁、平整的界面时发生镜面反射,即光线按照相同的
角度反射。而在遇到粗糙表面时,光线会发生漫反射,即光线沿各个
方向均匀地反射。
光的折射凸透镜成汇总
Leabharlann Baidu 2F
2F F F
物距小于2f、大于f的成像规律
①跟主轴平行的光线,折射后通过焦点; ②通过焦点的光线,折射后跟主轴平行; ③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
成倒立、放大的实像,像与物异侧,物距小 于像距。 其主要应用在:幻灯机、显微镜、电影放映 机。
物距等于f的成像规律
观察能否成像。 不
成
像
等于1倍焦距
成倒立、缩小的实像,像与物异 侧,物距大于像距。
其主要应用在:照像机、人的眼 睛
③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
2F F F
物距等于2f成像规律
①跟主轴平行的光线,折射后通过焦点; ②通过焦点的光线,折射后跟主轴平行;
成倒立、等大的实像,像与物异侧,物距等 于像距。 其主要应用在:其很少应用
③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
>F
F
F
①跟主轴平行的光线,折射后通过焦点; ②通过焦点的光线,折射后跟主轴平行; ③通过光心的光线经过透镜后方向不变。
总结
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
八年级物理 第四章光的折射透镜知识梳理 人教新课标版
第四章光的折射透镜
【知识梳理】
1.光的折射
A.光的折射
(1)能够传播光的物质,叫做光的介质.
(2)光从一种介质射人另一种介质时,传播方向通常会发生偏折的现象叫做光的折射.
说明,即使同一种介质中,如果介质的疏密分布不均匀,光线也会发生折射.
(3)折射光线与法线的夹角叫做折射角.
B.光的折射规律
(1)光折射时,折射光线在入射光线和法线所决定的平面内;折射光线和人射光线分居在法线的两侧.光从空气斜射入其他介质中时,折射角小于入射角,而从其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角.
光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不变.
(2)在光的折射现象中,光路是可逆的.
C.光的两次折射现象
将玻璃等透明物质放在空气中,光通过这些介质时,将在它的两个界
面上发生折射现象.光通过窗户上的平板玻璃、玻璃三棱镜、透镜等介质
上,都会发生两次折射.
如图甲所示是光通过玻璃砖时的光路图,光AB在B点由空气进入玻
璃时,折射光线BC靠近法线;光在C点由玻璃进入空气时,折射光线CD
偏离法线.由于玻璃砖的两个界面是平行的,所以经过两次折射后,从玻
璃砖射出的光线与射向玻璃砖的光线平行,即CD∥AB,但两者间有一个
侧向位移.
如图乙所示是光通过玻璃三棱镜时的光路图.光AB在B点由空气进入
玻璃时,折射光线BC靠近法线;光在C点由玻璃进入空气时,折射光线CD
偏离法线.由于玻璃三棱镜的两个界面是不平行的,所以经过两次折射后,
从玻璃砖射出的光线与射向玻璃砖的光线的方向不同,进一步的分析可知:
光线经两次折射后将向三棱镜的底面偏折.
D.全反射
光的折射和成像原理
光的折射和成像原理
光的折射和成像原理是光学中的基本概念,它们解释了光线在不同介质中传播时的行为和光线通过凸透镜等光学器件形成的图像。本文将从折射和成像两个方面详细介绍这一原理。
一、光的折射原理
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质后改变传播方向的现象。这种改变是由于不同介质对光的传播速度不同所引起的。根据斯涅尔定律,光线在两种介质交界处折射时,入射角和折射角之间的正弦值成一定比例关系,即:
\[\frac{{\sin{θ_1}}}{{\sin{θ_2}}} = \frac{{v_1}}{{v_2}}\]
其中,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角,v₁和v₂分别为两种介质中光的传播速度。
通过折射原理,我们可以解释一些常见光学现象,比如光在水中发生折射时,看起来物体的位置发生了偏移。这是由于光在空气中传播速度较快,在水中传播速度较慢,经过折射后光线发生了弯曲,所以物体的位置看起来发生了偏移。
二、光的成像原理
光的成像是指光线经过透镜或反射镜等光学器件后,形成的物体的像。为了便于描述,我们以凸透镜为例来讲解光的成像原理。
1. 凸透镜的成像规律
凸透镜是一种中间较薄、两侧向外凸起的透明介质,根据透镜的形状,可以将光线分为凸透镜的成像分为实像和虚像两种情况。
(1)凸透镜的实像成像原理:
当物体位于凸透镜的焦点之外时,光线经过折射后会聚于另一侧的
焦点上,形成实像。通过凸透镜成像的实像有以下特点:正立、放大
和位于透镜的另一侧。
(2)凸透镜的虚像成像原理:
当物体位于凸透镜的焦点之内时,光线经过折射后呈扩散状,不会
凸透镜的原理是光的折射吗
凸透镜的原理是光的折射吗
凸透镜的原理是光的折射。光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的密度不同而导致光线的传播方向发生改变的现象。
凸透镜是一种具有向外表面弯曲的光学元件,它的中心部分比边缘部分薄。通过凸透镜使光线经过折射,可以将光线聚焦到一个点上,这个点就是凸透镜的焦点。
光线穿过凸透镜时,会发生折射现象。折射是由于光在从一个介质到另一个介质时传播速度的改变而引起的。当光线从一个光密度较高的介质进入到一个光密度较低的介质时,光线会向离法线方向偏折;当光线从一个光密度较低的介质进入到一个光密度较高的介质时,光线会向靠近法线方向偏折。对于凸透镜来说,它的两个表面都是向外凸起的,因此光线从空气中进入凸透镜时,会向法线方向偏折。
凸透镜的折射现象可以通过斯涅尔定律来描述。斯涅尔定律是描述光从一种介质折射到另一种介质时传播方向改变的规律。根据斯涅尔定律,光线在通过一个凸透镜时,会以焦点为中心向外散开。这是因为光线在从空气进入凸透镜表面时发生向法线方向偏折,接着在凸透镜内部由于凸透镜的弯曲形状而发生持续偏折,最终聚焦到一个点上。
凸透镜的焦点是指能够使通过凸透镜的平行光线聚焦的点。对于一个薄透镜来说,它的焦点位置可以通过透镜的形状和光的折射定律来确定。凸透镜的焦点位于透
镜的凸面一侧,并且离透镜越近,折射角越大,焦距越短。
凸透镜的焦距可以通过以下公式计算:
1/f = (n-1) * (1/R1 - 1/R2)
其中,f表示焦距,n表示透镜的折射率,R1和R2表示透镜的曲率半径。
凸透镜的折射原理在光学设备中有着广泛的应用。例如,凸透镜可以用于眼镜、放大镜、显微镜、望远镜等光学仪器中。在这些设备中,通过调整凸透镜与被观察物体之间的距离,可以实现放大、聚焦或者调整成像的效果。凸透镜的折射原理也被应用在光学通信、摄影等领域,用于控制光线的传播和聚焦。
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1.如图,画出入射光线对应的反射光线和大致的折射光线。
2.如图所示,一束光从玻璃砖 AB 面垂直射入,折射后从玻璃砖 AC 面射出, 请画出
这束光在 AC 面发生折射的光路图。
3.如图所示,发光点S 发出一条射向水中的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P 点.请在图中做出入射光线、反射光线及大致的折射光线.
4.如图所示,将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,请画出这束光线在水中行进、最后射出水面的光路图.
5.如图所示,发光点S 发出一条射向水面的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P 点.请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线.
6.如图所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
7.如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E 处看到了路灯的像。图中A 、B 两点其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E 处的潜水员看到路灯的光路图。
8.如图甲所示,渔民看到水中S /处有一条鱼,为了叉到鱼,他们不是对准图乙中的S /,而是对准位置更深的S 叉去,
为了弄清原因,请在图乙中作出渔民看到鱼的光路图。
9.如图所示,一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上,请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
10.如图所示,一束光从半球面上的A 点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O 点,且光线到达半球形玻璃砖下表面时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
11.某校新建成一个喷游水池,在池底的中央安装了一只射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S 点形成一个亮斑,如图所示.现往池内注水,水面升至a 位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P
点;如果水面上升
至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,请作图并说明P点,Q点所在的位置.
12.根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当的类型的透镜.
13.如图所示,已知凸透镜的两个焦点,点燃的蜡烛位于凸透镜焦距以内,请在图中用作图法画出烛焰S点的像S′.
14.请根据凹透镜对光线的作用完成光路.
15.如图所示,请画出光线通过透镜后的光路图.
16.画出下图中光线ab和oc通过透镜前后的完整光路.
17.如图所示,在凸透镜的右焦点处有一平面镜垂直于主光轴放置.一束光AB经凸透镜和平面镜怎样传播?画出光路图来.
18.完成光路图.
19.如图所示是平行光线经过透镜折射后的光路,请在方框中填入适当的透镜.
20.请在图中画出经过透镜折射后的光线.
21.如图所示,已给出了入射光线和出射光线,请在方框内画出合适的透镜.
22.在图甲的方框中填入合适的透镜,在乙图中完成光路图.
23.在图中已知某一光线经过凸透镜后沿AC方向射出,AC与主光轴平行;另一光线经过凸透镜后沿OB方向射出(O 是透镜的光心),试画出与光线AC和OB分别对应的入射光线.