光的折射和凸透镜
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、透镜成像应用透镜成像的原理和应用在生活中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用:1. 相机:相机中的镜头实际上就是一个透镜系统,它能够将景物的光线聚焦在感光元件上,形成清晰的图像。
2. 显微镜:显微镜使用透镜成像原理对微小的物体进行放大观察,透镜将小样本的光线聚焦在目镜中,形成大幅的放大图像。
3. 望远镜:望远镜通过透镜组对远处的物体进行放大观察,透镜将光线聚焦在目镜处,形成清晰的图像。
凸透镜对光有什么作用
凸透镜对光有什么作用
凸透镜对光有会聚作用,凸面镜对光有发散作用。
凸透镜是根据光的折射原理制成的。
凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。
凸透镜成像原理
物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。
物距越小,像距越大,实像越大。
物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。
物距越大,像距越大,虚像越大。
在焦点上时不会成像。
在2倍焦距上时会成等大倒立的实像。
在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。
有经验的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。
”所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原物体而言。
凸面镜原理
平行光线投射到凸面镜上,反射的光线将成为散开光线,如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面,可会聚并相交于一点,这一点就是凸面镜的主焦点(F),属虚性焦点。
从物体的某一点(A)作一与主轴平行的直线为入射光线,入射光线到达球面镜镜面时,发生反射,反射后的方向
相反的直线为反射光线,此反射光线必然通过主焦点(F)。
从物体的同一点(A)通过镜面的曲率中心(C)的连线为副轴,此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点(A′),即为该物体成像之处。
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孔成像。
前后移动中间的板,像的⼤⼩也会随之发⽣变化。
这种现象反映了光沿直线传播的性质。
⼩孔成像原理:光在同⼀均匀介质中,不受引⼒作⽤⼲扰的情况下沿直线传播。
根据光的直线传播规律证明像长和物长之⽐等于像和物分别距⼩孔屏的距离之⽐。
4.光线:⽤⼀条带有箭头的直线表⽰光的径迹和⽅向的直线。
(光线是假想的,实际并不存在)光线是由⼀⼩束光抽象⽽建⽴的理想物理模型,建⽴理想物理模型是研究物理的常⽤⽅法之⼀。
光的折射及凸透镜成规律(原卷版+解析)
七下第二章:《光的折射及透镜成像规律》培优训练1.如图光路中(▲)A.CO是入射光线,NO是法线B.AO是入射光线,MN是法线C.AO是入射光线,PO是法线D.CO是入射光线,PQ是法线2.如图,光线从水中射入空气,反射光线OA与水面之间的夹角为60°。
关于入射角α、折射光线与水面之间的夹角β的说法正确的是(▲)A.a=30°,β<60°B.a=60°,β>30°C.a=30°,β>60°D.a=60°,β<30°3.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不到硬币(如图甲所示)。
人位置不变,往茶杯倒入一些水后,又能看到硬币了(如图乙所示),这主要是由于(▲)A.光的直线传播B.光的折射C.光的反射D.凸透镜成像4.把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯里,从正面看过去的情形和图中哪个图相符(▲)5.如图所示,下列透镜对光有会聚作用的是(▲)A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑤D.①③⑥6.阳光正对凸透镜照射,墙壁上出现如图所示的亮斑,此时墙壁距离凸透镜10cm,把凸透镜略远离墙壁亮斑变大,则该凸透镜的焦距是(▲)A.大于10cmB.等于10cmC.小于10cmD.无法判断7.如图,某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,得到一个最小最亮的光班,测得此时光斑到透镜光心的距离是6cm。
该同学用此透镜观察较小的文字时,看到了正立的较大的字,则较小文字到透镜的距离(▲)A.等于12cmB.大于6cm小于12cmC.小于6cmD.大于12cm8.一塑料薄膜组成的顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,则下列说法正确的是(▲)A.薄膜上的积水形成一个大的凸透镜,如果其焦点恰好在干草处,干草有可能燃烧B.透镜都是固体物质组成的,液体不能起凸透镜作用C.起凸透镜作用的应是塑料薄膜D.水和塑料薄膜共同起凹透镜作用9.如图所示,现有五种光学元件,对如图的光路图,方框中可放人的元件为(▲)A.2或5B.1或5C.1或3或5D.2或3或410.如图是小明探究“凸透镜成像规律”时观察到的现象,下列哪种光学仪器的成像原理与其相同(▲)A.投影仪B.照相机C.放大镜D.近视眼镜11.如图所示为小明做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图。
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,它在传播过程中会发生折射和反射。
而这些现象和规律,是由光的性质和物质特性所决定的。
本文将深入探讨光的折射与反射规律,并逐步揭示其背后的科学原理。
一、光的折射规律1.1 折射现象的描述光的折射是指光线从一种介质射向另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生弯曲或偏转的现象。
我们常见的折射现象是杆子插入水中后看起来弯曲的情况。
1.2 斯涅尔定律折射现象可以由斯涅尔定律来描述。
斯涅尔定律,也称为折射定律,可以用如下公式表示:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中,n₁和n₂分别代表两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别代表光线与法线的夹角。
1.3 折射率的影响因素折射率是一个介质的物理性质,不同的物质具有不同的折射率。
而折射率受到多种因素的影响,包括介质的密度、光的频率等。
一般来说,光在光密度较高的介质中传播速度减慢,折射率较高。
二、光的反射规律2.1 反射现象的描述光的反射是指光线遇到一个表面时,部分或全部改变方向返回原来的介质中。
我们常常能够通过镜子看到自己的倒影,这就是光的反射现象。
2.2 反射角与入射角根据经验观察,入射角与反射角之间有一定的关系,它们的大小是相等的。
这个规律被称为光的反射规律,也称为法则。
2.3 镜面反射和漫射反射根据反射表面的不同,光的反射可以分为镜面反射和漫射反射两种形式。
镜面反射是指当光线遇到光滑的表面时,光线会按照入射角等于反射角的规律发生反射,形成一个清晰的反射像。
漫射反射则是指当光线遇到粗糙表面时,光线会被表面的不规则结构散射出去,形成多个不规则的反射像。
三、光的折射与反射在生活中的应用3.1 凸透镜与凹透镜光的折射和反射在光学器件中得到广泛应用,其中最常见的是凸透镜和凹透镜。
凸透镜是指两面都是凸面的透镜,它可以将光线聚焦到一点,常用于放大物体的图像。
凹透镜则是指两面都是凹面的透镜,它会使光线发散,常用于矫正眼镜和放大镜等。
3.2 光纤通信光的折射在光纤通信中起到了关键作用。
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。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
6、透镜对光的作用凸透镜:对光起会聚作用凹透镜:对光起发散作用7、凸透镜成像规律(u是物距;v是像距;f是焦距,公式1/u+1/v=1/f)物距(u)成像大小像的虚实像物位置应用u > 2f倒立缩小实像透镜两侧f < v <2f照相机u = 2f倒立等大实像透镜两侧v = 2f无f < u <2f倒立放大实像透镜两侧v > 2f幻灯机u = f不成像(呈平行光射出)正立放大虚像透镜同侧v > u放大镜凸透镜成像规律口决记忆法口决一:“一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小”口决二:三物距、三界限,成像随着物距变;物远实像小而近,物近实像大而远。
高二物理光的折射知识点
高二物理光的折射知识点光的折射是光线从一种介质进入到另一种介质时改变传播方向的现象。
在高二物理学习中,我们需要了解光的折射知识点,包括光的折射定律以及折射率等概念。
下面将对这些知识点进行详细的论述。
一、光的折射定律光的折射定律是描述光在介质之间折射现象的定律。
它由英国科学家斯涅尔于1621年提出,也被称为斯涅尔定律。
光的折射定律可以用下面的公式表示:\[ \frac{{\sin \theta_i}}{{\sin \theta_r}} = \frac{{v_1}}{{v_2}} = \frac{{n_2}}{{n_1}} \]其中,\[ \theta_i \] 是入射角,\[ \theta_r \] 是折射角,\[ v_1 \] 和\[ v_2 \] 分别是光在两种介质中的传播速度,\[ n_1 \] 和\[ n_2 \] 分别是两种介质的折射率。
通过光的折射定律,我们可以得出几个重要结论:1. 当光从一种光疏介质(折射率小)射向一种光密介质(折射率大)时,折射角会变小,即光向法线弯曲。
2. 当光从一种光密介质射向一种光疏介质时,折射角会变大,即光离开法线弯曲。
二、折射率折射率是描述介质对光传播速度影响程度的物理量。
折射率越大,介质对光的阻碍越大,光的传播速度越慢。
折射率的定义可以表达为:\[ n = \frac{{c}}{{v}} \]其中,\[ n \] 是折射率,\[ c \] 是光在真空中的传播速度(近似为光速),\[ v \] 是光在介质中的传播速度。
不同介质对光的折射率有所差异,例如真空的折射率近似为1,而空气的折射率约为1.0003。
其他常见物质的折射率如水约为1.333,玻璃约为1.5-1.8等。
三、光的折射现象与现实生活光的折射现象在现实生活中处处可见,我们可以通过一些例子来说明。
1. 折射在眼镜中的应用我们戴眼镜主要是为了矫正视力问题。
眼镜的镜片利用了光的折射现象,通过改变光线传播的方向和聚焦点,使光线聚焦在视网膜上,从而得到清晰的视觉。
光的折射与反射:通过凸透镜进行实验与观察
尺子:测量凸透镜的焦距和物 距
铅笔:标记凸透镜的位置和光 线的路径
白纸:记录实验数据和观察结 果
03
实验步骤与操作
搭建实验装置
准备凸透镜、光源、白纸、铅笔等实验器材
将凸透镜放置在光源和白纸之间,调整凸透镜与光源的距离,使光线通过凸透镜折射到 白纸上
在白纸上标记出光线通过凸透镜后的焦点位置
调整凸透镜与白纸的距离,观察光线通过凸透镜后的折射光线和反射光线的变化
对现实生活的应用
显微镜:利用光的折射和反 射原理,观察微观世界
眼镜:利用光的折射原理, 矫正视力
望远镜:利用光的折射和反 射原理,观察遥远天体
投影仪:利用光的折射和反 射原理,放大图像,方便观
看
实验结论推广价值
凸透镜成像原理: 解释了日常生活中 的许多现象,如放 大镜、眼镜等。
折射定律:揭示了 光在不同介质中的 传播规律,对光学 仪器的设计和制造 具有重要意义。
遵守实验室规则 :保持安静,不 要随意走动,以 免影响他人实验
实验误差来源及控制方法
光源稳定性:确保光源稳定,避免光线 波动影响实验结果
操作规范:严格按照实验操作规程进 行实验,避免操作不当导致的误差
测量仪器精度:选择高精度测量仪器, 减少测量误差
数据处理方法:采用合适的数据处理 方法,如平均法、最小二乘法等,减 少数据误差
折射率:介质中光的速度与真空 中光的速度之比,用来描述介质 对光的折射能力。
折射现象的应用:透镜、棱镜等 光学元件的工作原理都是基于光 的折射原理。
光的反射定义
光的反射:光 线在传播过程 中遇到障碍物 时,部分光线 被障碍物反射 回去的现象。
反射定律:入 射角等于反射 角,入射光线 与反射光线分 居法线两侧。
光的折射透镜凸透镜成像的规律总结不成像
微
反光镜:增加光的强度,便于观察
镜
物体。
和 望 远 镜
原理: 物镜:使远处的物体在焦点附近
结构
成实象。
目镜:靠近眼睛,作用相当于放
望远镜
大镜。
原理:
第四章 光的折射 透镜
例1、站在物理学角度,请选出下面诗词中有关划线词句的 正确解释 ( )
“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”(沁园春):
清澈的湘江,江水显得浅而见底,水天相映,嬉游的鱼儿, 却似在蓝天中飞翔一般
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)
凸透镜成像的规律总结
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
透镜焦度:透镜焦距的倒数。即:
眼镜的度数:
Φ = 1/f
眼镜的度数:透镜焦度乘以100
透镜的焦距单位:米(m),近视镜片为负值,如:-200 度,远视镜片为正值,如:+200度。
光的折射与透镜理解光的折射现象与透镜的应用
光的折射与透镜理解光的折射现象与透镜的应用光,作为一种电磁波,是人类日常生活中不可或缺的重要元素。
光的折射现象以及透镜的应用,对于我们理解光的行为和进行光学设计具有重要意义。
本文将深入探讨光的折射及其与透镜之间相互关系的理解。
一、光的折射现象光的折射现象是指当光从一种介质进入另一种介质时,由于介质的光密度不同而导致光线改变传播方向的现象。
根据斯涅尔定律,当光从一种介质进入另一种介质时,入射光线与法线的夹角称为入射角,出射光线与法线的夹角称为折射角,入射角和折射角之间满足一个数学关系,即折射定律。
折射定律可以用一个简单的数学公式来表示:n1sinθ1 = n2sinθ2。
其中,n1和n2分别是两种介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。
折射定律告诉我们光在不同介质中传播时会发生偏折,并且光在折射时会因介质的不同而改变速度。
这正是我们常见的折射现象,如光线从空气进入水中时会发生折射,看起来就像弯曲了一样。
光的折射现象不仅仅具有理论意义,也有着广泛的应用。
例如,折射定律可以用来解释为什么当一个杯子放入水中时,我们看到的杯子看起来变形,这是由于折射引起的。
此外,光的折射还在透镜的设计中起到重要作用,透镜正是通过利用光的折射来实现对光的聚焦和发散。
二、透镜的基本原理与类型透镜是一种能够使光线发生折射的光学元件。
根据透镜的形状和折射规律不同,透镜可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜是中间较厚、两侧较薄的透镜,可以将光线聚焦在一点上,因此也被称为正透镜。
凹透镜则是中间较薄、两侧较厚的透镜,使光线发散,因此也被称为负透镜。
透镜的基本原理是光的折射。
当光线垂直入射到凸透镜上时,它们会通过透镜而不改变方向。
而当光线斜入射时,就会发生折射现象,光线会根据其入射角的大小而发生偏折。
通过调整透镜的曲率和厚度,可以改变光线的折射程度,实现对光的聚焦或发散。
透镜的应用非常广泛。
在我们的日常生活中,眼镜就是透镜的一种应用。
眼镜的透镜可以根据患者的眼睛情况来选择,用于矫正视力问题。
镜片成像与光的折射定律
镜片成像与光的折射定律镜片是一种常见的光学元件,广泛应用于眼镜、相机、望远镜等领域。
本文将探讨镜片成像的原理,并介绍与之相关的光的折射定律。
一、镜片成像原理镜片成像原理主要涉及两个概念:光的传播路径和光的折射。
1. 光的传播路径在镜片成像中,光线可以分为两类:平行光线和发散光线。
平行光线是指与主光轴平行传播的光线,而发散光线则是从一个点发出的光线。
当这些光线射入镜片时,将会发生折射和聚焦,从而形成成像。
2. 光的折射定律光的折射定律是描述光线在光学材料中传播时的基本规律。
根据光的折射定律,入射光线与法线的夹角(入射角)与折射光线与法线的夹角(折射角)之间存在着一定的关系。
这一定律可以用公式来表示:n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2),其中n1和n2分别代表两种光学材料的折射率,θ1和θ2分别代表入射角和折射角。
在镜片成像中,光线射入镜片时将会发生折射,从而影响成像结果。
二、凸透镜凸透镜是一种凸状的镜片,其两个曲面中的一面向外凸起,另一面则向内凹陷。
凸透镜具有使光线向聚焦点汇聚的能力。
1. 成像原理当一束平行光线射入凸透镜时,将会发生折射。
根据凸透镜的成像原理,入射光线将会汇聚到焦点上,形成实像。
实像的大小、位置取决于物距、像距和焦距。
2. 公式推导根据凸透镜成像的公式推导,可以得到以下关系式:1/f = 1/v - 1/u,其中f代表焦距,v代表像距,u代表物距。
通过这个公式,可以确定实像的大小和位置。
三、凹透镜凹透镜是一种凹状的镜片,其两个曲面中的一面向内凹陷,另一面则向外凸起。
凹透镜具有使光线发散的特性。
1. 成像原理当一束发散光线射入凹透镜时,由于凹透镜的发散作用,光线不会汇聚到焦点上,而是被分散开来,形成虚像。
虚像的大小、位置同样取决于物距、像距和焦距。
2. 公式推导凹透镜成像的公式推导和凸透镜相似,我们可以得到以下关系式:1/f = 1/v + 1/u,其中f代表焦距,v代表像距,u代表物距。
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。
总结来说,凸透镜的原理是光的折射。
光线在穿过凸透镜时发生折射,通过凸透镜的形状和折射定律,使光线聚焦到一个点上,实现光学成像的效果。
光的折射应用
光的折射应用光的折射是指当光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的光密度不同,光线会发生改变方向的现象。
这种现象在日常生活和科学技术中有着广泛的应用。
以下是关于光的折射应用的一些例子:1. 光学透镜:光学透镜是一种利用光的折射原理制成的光学元件。
凸透镜和凹透镜都是基于光的折射原理来实现对光线的聚焦和散射。
它们广泛应用于眼镜、望远镜、显微镜、摄影镜头等设备中,用于改变光线的传播方向和焦距,从而实现对物体的观察和成像。
2. 光纤通信:光纤通信是一种利用光的折射特性传输信息的技术。
光纤是由高折射率的玻璃或塑料芯层包围低折射率的外层组成。
当光线从高折射率的芯层传播到低折射率的外层时,会发生全内反射,使光线能够在光纤中长距离传输。
这种技术被广泛应用于电话、互联网和有线电视等通信领域,具有高速传输、大容量和低损耗等优点。
3. 显微镜:显微镜是一种利用光的折射原理来放大微小物体的仪器。
在传统光学显微镜中,通过物镜和目镜的组合来放大样品。
当光线从空气进入玻璃物镜时,会发生折射,使样品中的微小细节放大成可见的图像。
显微镜在生物学、医学和材料科学等领域中广泛应用,帮助科学家观察和研究微观世界。
4.护目镜和眼镜:护目镜和眼镜中的透镜是通过光的折射来改变光线的传播路径,从而纠正视觉缺陷。
例如,凸透镜用于矫正远视,凹透镜用于矫正近视。
5. 光电传感器:光电传感器利用光的折射原理来检测物体的存在、位置和属性。
一种常见的光电传感器是光电开关,它使用发射器发射光线,当被测物体阻挡光线时,光线会被折射或吸收,触发接收器产生信号。
这种传感器在自动化控制、工业生产和安全监测中被广泛应用。
6. 投影仪:投影仪利用光的折射原理将图像放大并投射到屏幕上。
投影仪通过透镜将光线聚焦成一个小点,然后通过不同的折射角度将图像投射出去。
这种技术广泛应用于教育、商业演示和娱乐领域,使得用户可以在大屏幕上观看高质量的图像和视频。
7. 光密度测量:光的折射特性可以用于测量介质的光密度或折射率。
初二物理光的折射知识点
初二物理光的折射知识点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。
下面是我整理的初二物理光的折射学问点,盼望能协助到大家。
初二物理光的折射学问点1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生改变的现象。
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外表时,传播方向不变更。
(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(u2f),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(u5. 作光路图留意事项:(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),然后依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必须相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线必须经过镜后的像;(8)画透镜时,必须要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
6.人的眼睛像一架奇妙的照相机,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,须要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,须要配戴凸透镜。
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)。
9.显微镜的目镜物镜也都是凸透镜(物镜焦距短,目镜焦距长)。
光的折射学问点1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
光的折射与成像实验透镜成像和折射规律
光的折射与成像实验透镜成像和折射规律光的折射与成像实验——透镜成像和折射规律光学实验一直被用来解释和证明光的行为和性质。
其中,光的折射与成像实验是一项非常经典和重要的实验。
通过该实验,我们可以深入了解光在折射和成像过程中的规律和特性。
本文将介绍透镜成像和折射规律的相关实验和知识。
一、材料和实验装置为了进行光的折射与成像实验,我们需要准备以下材料和实验装置:1. 一块平板玻璃2. 一块凸透镜3. 一块凹透镜4. 光源(例如小电灯泡)5. 一块白纸6. 支架和夹子二、透镜成像实验1. 凸透镜成像实验首先,将凸透镜固定在支架上,并保证透镜表面是清洁的。
接下来,将小电灯泡放在透镜的一侧,并调整光源的位置,使光线通过透镜并汇聚在焦点处。
在焦点处放置一块白纸,观察并记录光线的成像效果。
通过实验观察可得知在凸透镜成像实验中,光线从空气(或其他介质)射入玻璃,当光线通过透镜时,会发生折射现象。
最终,光线会在焦点处聚焦,并形成一个清晰的实像。
2. 凹透镜成像实验与凸透镜成像实验类似,我们可以使用凹透镜进行实验。
将凹透镜放置在支架上,并让光线通过透镜,观察光线的成像效果。
通过实验观察可得知在凹透镜成像实验中,光线经过透镜后会发生折射,但与凸透镜不同的是,凹透镜使光线发散,并不能在焦点处形成实像。
观察时,可以发现光线逆着进入透镜的方向,成像后形成一个虚像。
三、折射规律实验除了透镜成像实验外,我们也可以进行折射规律的实验来进一步了解光在折射过程中的行为。
1. 折射角度与入射角度的关系在实验中,我们可以使用平板玻璃来观察光的折射现象。
将平板玻璃竖直放置在支架上,将光源放在平板玻璃的一侧。
通过移动光源的位置并调整角度,观察光线入射到平板玻璃上的折射现象。
实验结果表明,光线从空气射入玻璃时,入射角与折射角之间有一定的关系。
根据斯涅尔定律,入射角和折射角的正弦值成正比,而比例系数为介质的折射率。
2. 折射率测量实验通过实验,我们可以使用透镜来测量光的折射率。
第三讲 光的折射 凸透镜成像(最全)word资料
第三讲光的折射凸透镜成像一、光的折射1、光的折射现象光的传播方向发生改变的现象原因:光从一种介质进入其他介质;例光从水中斜射入空气同一种不均匀的介质中例光通过不均匀的大气层注意:光垂直照射到两种物质的界面时,传播方向不改变2、光的折射规律折射光线入射光线法线在同一平面上折射光线入射光线分居于发现两侧角度关系:光速大的介质中,光线与法线的夹角大例光从水中斜射入空气,折射角大于入射角。
典型应用:(1)补全光路例根据题意画出光线在水中的传播路径(2)辨别物质例如图是光在空气和玻璃中的传播路径,则方是空气3、生活中的折射现象池水变浅铅笔错位海市蜃楼二、光的色散白光分解为七种颜色的光的现象注:白光并不是最单纯的光1、物体的颜色(1)、透光物体由透过光的颜色决定(2)、不透光物体由反射光的颜色决定典型应用:在没有其他光源时,白光透过绿玻璃,照到穿白上衣,红裙子的演员身上,则上衣色,裙子色。
2、色光三原色红绿蓝颜料三原色红黄蓝3、看不见的光红外线:方向性好,不易减弱应用遥控器携带能量多应用红外线照相机紫外线:可杀菌紫外线消毒灯可使荧光物质反光防伪三、透镜及其应用1、对光线的作用凸透镜:对光线有会聚作用凹透镜:对光线有发散作用注:(1)、这里边的发散和会聚都指的是光线通过透镜以后远离主光轴和靠近主光轴(2)、会聚作用不是会聚光线是否有会聚作用是指光线是否向主光轴方向靠近光线是否会聚是指光线是否相交所以,凸透镜对光线产生会聚作用,但不一定使光线会聚典型应用:(1)补全光路关键是掌握三条特殊光线的传播特点A 平行于主光轴的光线过凸透镜折射光线过焦点;过凹透镜折射光线反向延长线过虚焦点B 过光心的光线仍沿直线传播C 从焦点发出的光线或延长线过焦点的光线经凸透镜或凹透镜都是平行于主光轴射出(2)填上合适的透镜关键是看折射光线是远离主光轴还是靠近主光轴2、凸透镜成像特点(1)凸透镜成像特点的研究A 烛焰透镜中心光屏中心在同一高度目的:使像承在光屏的中心B 透镜遮罩问题:仍然成完整的像,成像光线变少,像变暗例:在做凸透镜成像的实验时,在调节时,发现像成在光屏的上面,则应将透镜向调,若在实验过程中,一只蝴蝶落在了透镜的上部,则光屏上的像将()A 缺少上半部B 缺少下半部C消失了D像变暗2、成像规律主要取决于物距u与焦距f的关系成像规律:(1)当u>f时物近像远像变大,物远像近像变小当u<f时物近像近像变小,物远像远像变大即物体越靠进焦点,像越大,像距越大。
初中物理竞赛教程(基础篇)第4讲 光的折射 凸透镜成像
第4讲光的折射透镜4.1 学习提要4.1.1 光的折射1. 光的折射现象光从一种物质进入另一种物质时,它的传播方向通常会改变,这种现象叫做光的折射。
2. 光的折射规律如图4-1所示,光线AO从空气斜射人水中,传播方向发生改变,折射光线是OB。
光折射时,折射光线、入射光线、法线在同一面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
当光从空气斜射入水(或其他透明介质)中时,折射光线向法线靠拢,折射角小于入射角。
入射角增大时,折射角增大。
光垂直射到水(或其他透明介质)的表面时,光的传播方向不变。
图4-1当光从水(或其他透明介质)斜射入空气中时,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。
如图4-2(a)和(b)所示,当光以相同的人射角分别从空气斜射人水或玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,说明玻璃对光的折射本领比水强。
实验表明,不同介质对光的折射本领不同。
图4-24.1.2 透镜1. 三棱键三棱镜是一个截面为三角形的透明棱柱体。
如图4-3所示,由空气射人三棱镜内的光线,通过棱镜后出射光线向棱镜的底面偏折。
图4-3 图4-42. 凸透镜(1)中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜。
通常透镜的两个表面都是球面,或者一面是球面,—面是平面。
通过透镜球面的球心C1、C2的直线叫做透镜的主光轴,透镜的中心O点叫做透镜的光心。
(2)凸透镜对光线有会聚作用,如图4-4所示,凸透镜的焦点为实焦点。
(3)经过凸透镜有三条特殊光线,如图4-5所示:(a)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。
(b)过焦点的光线绘凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
(b)通过凸透镜光心的光线方向不改变。
图4-53. 凹透镜(1)中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。
(2)凹透镜对光线有发散作用,如图4-6所示,凹透镜的焦点为虚焦点。
(3)经过凹透镜有三条特殊光线,如图4-7所示:(a)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后它的反向延长线过焦点。
图4-6(b)延长线过焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
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_______4、池水看起米比实际的深度要浅,这是由于光从水中射人空气时发生_________造成的,看到的是实际池底的__________________像。
5、一盏探照灯装在东面看台上,灯光朝西斜向下射到没有水的游泳池底的中央,在将游泳池逐渐灌满水的过程中,池底的光斑将:( )A 、向东移动后静止B 、向西移动后静止C 、先向东移动后向西移动D 、仍在原来位置6、当光从空气射入玻璃时,如果改变入射角,使入射角减小,则:( )A 、反射角减小,折射角不变B 、反射角减小,折射角减小C 、反射角不变,折射角减小D 、反射光线与折射光线间的夹角减小7、如下图所示,表示一光线从空气斜射入水中时发生的反射和折射现象的光路图,其中正确的是( )8、 如图所示,一条光线经空气和玻璃的界面时发生反射和折射现象,则下列判断正确的是( )A. 'AA 为界面,其上方为空气B. 'AA 为界面,其下方为空气C. 'BB 为界面,其右方为空气D. 'BB 为界面,其左方为空气9、人在河岸上看到水中的鱼,下面的光路图正确的是( )10、下列关于折射现象中,说法正确的有( )A 、光从空气进入水中时,折射角一定大于入射角B 、光从空气进入水中时,折射角一定小于入射角C 、光从水进入空气中时,传播方向有可能不变D 、光从水进入空气中时,传播方向一定改变。
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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.。