大学物理 几何光学 薄透镜.ppt
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大学光学经典课件L4_密接薄透镜组
镜后出射光束为平行光束 2)入射的平行光束经薄透镜后出射光束
会聚在像方焦面上一点
2024/7/7
2
6.8 特殊光线和任意光线作图法
（1）特殊光线作图法：利用三条特殊光线作图
凸Q
2L 3 2
1
透
F
F
3
镜
1 Q
2
F
1
L Q O
Q 3
1 F 2
L
3
L 2
凹
Q
2 1
3
透
Q
F O
镜
2 2
3 Q
1
F
F
Q
3
OF 1
望开 远普 镜勒
望伽 远利 镜略
2024/7/7
24
8.7 棱镜光谱仪
L1
1）定义：
s
2）结构与光路：白光
3）角色散本领：
L2
红 紫
D d ， D d m d m dn ( dn )1 dn
d
d dn d d m d
2024/7/7
25
D
2 sin 2
cos m
dn
d
cos
m
2
2
2024/7/7
8
例题11
在制作氦氖激光管的过程中，往往采用内调焦平行光管粘贴凹 面反射镜，其光学系统如图所示，图中 F1' 是目镜 L1 的焦点，F2 是物镜 L2 的焦点。已知目镜和物镜的焦距均为2cm，凹面镜 L3 的曲率半径为8cm。
L1
L2
L3
F1'
P2'
C
P1'
P4'
(P5' )
F2 (P2' )
会聚在像方焦面上一点
2024/7/7
2
6.8 特殊光线和任意光线作图法
（1）特殊光线作图法：利用三条特殊光线作图
凸Q
2L 3 2
1
透
F
F
3
镜
1 Q
2
F
1
L Q O
Q 3
1 F 2
L
3
L 2
凹
Q
2 1
3
透
Q
F O
镜
2 2
3 Q
1
F
F
Q
3
OF 1
望开 远普 镜勒
望伽 远利 镜略
2024/7/7
24
8.7 棱镜光谱仪
L1
1）定义：
s
2）结构与光路：白光
3）角色散本领：
L2
红 紫
D d ， D d m d m dn ( dn )1 dn
d
d dn d d m d
2024/7/7
25
D
2 sin 2
cos m
dn
d
cos
m
2
2
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8
例题11
在制作氦氖激光管的过程中，往往采用内调焦平行光管粘贴凹 面反射镜，其光学系统如图所示，图中 F1' 是目镜 L1 的焦点，F2 是物镜 L2 的焦点。已知目镜和物镜的焦距均为2cm，凹面镜 L3 的曲率半径为8cm。
L1
L2
L3
F1'
P2'
C
P1'
P4'
(P5' )
F2 (P2' )
《透镜》透镜及其应用PPT课件
学习方法
学生们分享了自己的学习方法，如通过阅读教材 、观看视频、动手实验等多种途径加深对课程内 容的理解。
学习建议
学生们提出了一些学习建议，如增加实践环节、 提供更多案例等，以帮助更好地掌握和应用所学 知识。
对未来发展趋势的预测
技术创新
随着科技的不断进步，透镜制造技术将不断创新，可能会出现更高 精度、更轻薄的透镜产品。
显微镜在生物医学研究中作用
光学显微镜
利用透镜组合，放大微小物体，观察细胞、组织等结构。
电子显微镜
结合电磁透镜，实现更高倍数的放大，揭示更微观的结构和细节 。
激光共聚焦显微镜
利用特殊透镜和激光技术，实现三维成像和定量分析，用于生物 医学研究中的高精度测量和观察。
06
总结与展望
Chapter
回顾本次课程重点内容
像距、物距和焦距关系
像距v与物距u的关系
当u>2f时，成倒立缩小的实像，v<2f；当u=2f时，成倒立等大的实像，v=2f；当 f<u<2f时，成倒立放大的实像，v>2f；当u=f时，不成像；当u<f时，成正立放大的虚像 。
像距v与焦距f的关系
当v>2f时，成倒立缩小的实像；当v=2f时，成倒立等大的实像；当f<v<2f时，成倒立放 大的实像；当v=f时，不成像；当v<f时，成正立放大的虚像。
Chapter
光学仪器制造过程中透镜使用
显微镜
透镜用于放大微小物体，提高分辨率 和清晰度。
摄影机镜头
透镜组合用于调整光线方向和聚焦， 拍摄清晰图像。
望远镜
透镜用于聚集远处光线，使观察者能 够看到远距离目标。
精密测量设备中透镜作用
学生们分享了自己的学习方法，如通过阅读教材 、观看视频、动手实验等多种途径加深对课程内 容的理解。
学习建议
学生们提出了一些学习建议，如增加实践环节、 提供更多案例等，以帮助更好地掌握和应用所学 知识。
对未来发展趋势的预测
技术创新
随着科技的不断进步，透镜制造技术将不断创新，可能会出现更高 精度、更轻薄的透镜产品。
显微镜在生物医学研究中作用
光学显微镜
利用透镜组合，放大微小物体，观察细胞、组织等结构。
电子显微镜
结合电磁透镜，实现更高倍数的放大，揭示更微观的结构和细节 。
激光共聚焦显微镜
利用特殊透镜和激光技术，实现三维成像和定量分析，用于生物 医学研究中的高精度测量和观察。
06
总结与展望
Chapter
回顾本次课程重点内容
像距、物距和焦距关系
像距v与物距u的关系
当u>2f时，成倒立缩小的实像，v<2f；当u=2f时，成倒立等大的实像，v=2f；当 f<u<2f时，成倒立放大的实像，v>2f；当u=f时，不成像；当u<f时，成正立放大的虚像 。
像距v与焦距f的关系
当v>2f时，成倒立缩小的实像；当v=2f时，成倒立等大的实像；当f<v<2f时，成倒立放 大的实像；当v=f时，不成像；当v<f时，成正立放大的虚像。
Chapter
光学仪器制造过程中透镜使用
显微镜
透镜用于放大微小物体，提高分辨率 和清晰度。
摄影机镜头
透镜组合用于调整光线方向和聚焦， 拍摄清晰图像。
望远镜
透镜用于聚集远处光线，使观察者能 够看到远距离目标。
精密测量设备中透镜作用
大学物理 几何光学 薄透镜.ppt
n0 ni 1
i
ff
ni
(nL
1 1)( 1
r1
1) r2
O i
Qp
nL
d 0
d
p1 Q2 Q1 p2
薄透镜成像公式
1 1 1 p p f
➢ 符号规则：以薄透镜光心为分界点，入射光线方向 为正向，如入射光线自左向右，则当物点、像点、焦点 和薄透镜两面的曲率中心在光心右侧时，物距、像距、 焦距和曲率半径均为正；反之，在左侧则为负 .
r1 0, r2 0 r1 r2
r2 r1 0
r1 0, r2 0 r2 0 r1
r1 0,r2 0 r1 r2
➢ 凹、凸透镜成像图
1
1
h0
hi
2
F
p
2
1
h0
2 3
f
F
F
hi 3
P
p 1 2
➢ 焦平面 过焦点且垂直于主
光轴的平面，平行光线 （近轴）会聚于焦平面.
焦平面
解：第一种情况时有
第二种情况时有
11 1 p1 p1 f
11 1 p2 p2 f
p1 hi 1 p1 h0 2
p2 1 p2
得 p1 3 f
且 p2 p1 100 3 f 100 得 f 100mm
一 . 薄透镜成像公式 (d f , f , p, p, r)
n0 i
O
Qp
nL
d
d 0
ni Q1的像 Q的像
i
p1 Q2 Q1 p2
像方焦距 f
物方焦距 f
f f 1 p p
像 方 焦
f
ni nL n0 ni
nL
35薄透镜
n’ n’
n
a 8/10/2020
n’ n n’
b 第3章
n’
n n’
c 几何光学
n’
n n’
d
空气中的透镜 n’=1
焦距
1
1
11
(n 1)( )
f' f
r1 r2
高斯物像公式
f ' f 1 s' s
牛顿物像公式
xx' ff '
1 1 1 s' s f '
8/10/2020
第3章 几何光学
P3’
O3
分析：
P经L1直接成像P1’(实像)； P像经PL4’2(成实像像P)2’(虚L1像)成像L3是P成5’像(虚P像3’()实。像)L2 成
求解系统成像P1’、 P5’的位置：
P经L1所成的像P1’(实像)；
s1' 4cm
s1 5 1 4cm f1' f1 2cm 8/1像0/20L210 物
s5 (5 4) 1cm f1' f1 2cm
f ' f 1 s' s
2 s5'
2 1
1
s5' 2cm
可见，通过光学系统可到叉丝P的2个像P1’(实像)和 P5’(虚像)。
分析：
由上讨论可见，叉丝P位置不当时，将观察到2个 “像”，要想观察到一个清晰的叉丝像，在L1与L2间 距不变的情况下，可通过调节L3与L2之间的距离来实 现。
8/10/2020
第3章 几何光学
高斯公式和牛顿公式是球面反射、球面折射和薄透镜成 像最基本、最普遍的物像公式。
对以上三种情况的区别仅在于焦距f和f’不同；
§3.5 薄透镜
会聚与发散的性质决定于透镜的形状和折射率 n1 , n2 , n ，不能 单看透镜的形状。例如：若 n1 n2 n 时，则当 n n 时， 凸透镜是会聚透镜，凹透镜是发散透镜。当 n n 时，则凹
透镜是会聚透镜，凸透镜是发散透镜，二者刚好相反。
4、几何光学物象公式小结
图5.2 焦面及光轴(a, b)
而物方焦平面上任一点P发出的光，经透镜折射后，将成为 一束平行于过P点的副光轴的平行光束[如图5.2,c d]。
图5.2 焦面及光轴 (c d)
3、作图法
（1）对于近轴物点可以利用下述三条特殊光线中的任意两条， 确定像的位置见图5.3(a) (b) (a) 过物方焦点的光线，经透镜折射后与主光轴平行。 (b) 平行于主光轴的入射光线，经透镜折射后通过像方焦点。 (c) 过透镜光心的光线经透镜后方向不变。
l (s OM )2 h2
在近轴条件下，由于
l (s ON )2 h2
r12 h2 (r1 OM )2 2OM r1 OM 2 h2
h2 h2 OM 任意光线PA/AP/的光程就可表示为： ON 2(r2 ) 2r1
( PAAP) n1l n(t OM ON ) n2l
f ( f x) f xx f x x f x （10） x f xx fx x f ( f x) f
f x x f ff
f x x f
（普适式）
图5.2 透镜
二、轴上物点通过薄透镜的成像公式
1、薄透镜的成像公式的推导。图5.2 方法一：利用逐次成像法推导
物点P经第一球面 O折射后将成像于 p//故有：
透镜是会聚透镜，凸透镜是发散透镜，二者刚好相反。
4、几何光学物象公式小结
图5.2 焦面及光轴(a, b)
而物方焦平面上任一点P发出的光，经透镜折射后，将成为 一束平行于过P点的副光轴的平行光束[如图5.2,c d]。
图5.2 焦面及光轴 (c d)
3、作图法
（1）对于近轴物点可以利用下述三条特殊光线中的任意两条， 确定像的位置见图5.3(a) (b) (a) 过物方焦点的光线，经透镜折射后与主光轴平行。 (b) 平行于主光轴的入射光线，经透镜折射后通过像方焦点。 (c) 过透镜光心的光线经透镜后方向不变。
l (s OM )2 h2
在近轴条件下，由于
l (s ON )2 h2
r12 h2 (r1 OM )2 2OM r1 OM 2 h2
h2 h2 OM 任意光线PA/AP/的光程就可表示为： ON 2(r2 ) 2r1
( PAAP) n1l n(t OM ON ) n2l
f ( f x) f xx f x x f x （10） x f xx fx x f ( f x) f
f x x f ff
f x x f
（普适式）
图5.2 透镜
二、轴上物点通过薄透镜的成像公式
1、薄透镜的成像公式的推导。图5.2 方法一：利用逐次成像法推导
物点P经第一球面 O折射后将成像于 p//故有：
1_6_薄透镜
1）计算法与单球折射面逐次成像的计算方法相同 2）作图法的步骤如下： （1）按比例绘出初始光路图，在图中标出
F、 F '
Q 等已知点和已知光线
（2）第一次利用特殊光线作图法做图 （3）以后各次均利用任意光线作图法做图 （4）按比例测量成像后的各个待求量的值
（5）每次均应检验，再进行下一次做图
6.10 例题
n
n' n' n'
n
'
n'
n' n
n'
n
n
(a)
(b)
(c)
(d)
n' n时
n
'
凹透镜是会聚透镜(d)， 凸透镜是发散透镜(b)。
n
n' n' n'
n
'
n'
n' n
n'
n
n
(a)
(b)
(c)
(d)
显然，当透镜放在空气中时，薄凸透镜会聚 光束，薄凹透镜发散光束。
c）凸透镜和凹透镜是由透镜的中央和边 缘 的相对厚薄确定的。 中间厚，边缘薄的为凸透镜； 中间薄，边缘厚的为凹透镜。 d）应根据入射光的传播方向正确地选择 r1、r2取值的正负。
2
F1
1
Q1
2
P1
P2
<2>计算法：
第一次成像：
s1 30
f1 20
s'1 60
第二次成像：
1 1 1 ， 30 s '1 20
s '1 ,V1 2 倒立、放大实像 s1
1 1 1 20 s '2 40
F、 F '
Q 等已知点和已知光线
（2）第一次利用特殊光线作图法做图 （3）以后各次均利用任意光线作图法做图 （4）按比例测量成像后的各个待求量的值
（5）每次均应检验，再进行下一次做图
6.10 例题
n
n' n' n'
n
'
n'
n' n
n'
n
n
(a)
(b)
(c)
(d)
n' n时
n
'
凹透镜是会聚透镜(d)， 凸透镜是发散透镜(b)。
n
n' n' n'
n
'
n'
n' n
n'
n
n
(a)
(b)
(c)
(d)
显然，当透镜放在空气中时，薄凸透镜会聚 光束，薄凹透镜发散光束。
c）凸透镜和凹透镜是由透镜的中央和边 缘 的相对厚薄确定的。 中间厚，边缘薄的为凸透镜； 中间薄，边缘厚的为凹透镜。 d）应根据入射光的传播方向正确地选择 r1、r2取值的正负。
2
F1
1
Q1
2
P1
P2
<2>计算法：
第一次成像：
s1 30
f1 20
s'1 60
第二次成像：
1 1 1 ， 30 s '1 20
s '1 ,V1 2 倒立、放大实像 s1
1 1 1 20 s '2 40
薄透镜ppt
a. 粗调:将放置在光具座上的各光学元件靠拢在一起,用眼观察,调
节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
b. 细调:移动各光学元件,利用透镜成像规律,大小不同的像生在不
同位置,调节透镜的高低或左右位置,使这些大小不同的像的中 心在屏上的位置重合,则说明光学系统已经共轴。
实验内容2. 用自准法测量凸透镜的焦距
2、物距像距法测凹透镜焦距实验中 1）凸透镜可能会生成两个实像，取哪个作为凹透镜的
虚物，为什么？ 2）凹透镜物距大小会对测量有何影响？应如何选择？
共享交流指正！
物理教学实验中心
c. 凹透镜也称为负透镜或发散透镜,对光线起发散作用; 焦距越 短,发散本领越大。凹透镜的焦距为负，f < 0 。
d. 透镜的光轴: 通过透镜光心的直线叫透镜的光轴。
附光轴
主光轴
f. 透镜成像公式:在近轴光束的条件下
1 1 1 f uV
实验内容1.光学系统的共轴调节
调节光学系统共轴,是减小误差.确保实验成功的重要步骤。 所谓“共轴”，是指各光学元件（如光源.物.透镜)的主光轴重合。 具体分两步进行：
薄透镜焦距的测量
实验目的 1. 学会简单光学系统的共轴调节。 2. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法。
实验内容
１．光学系统的共轴调节； ２．用自准法测量凸透镜的焦距； ３．用位移法测量凸透镜的焦距； ４．用物距像距法测量凹透镜的焦距．
透镜简介
a. 薄透镜是指其厚度远远小于两球面曲率半径的透镜 。
b. 凸透镜也称为正透镜或会聚透镜, 对光线起会聚作用; 焦距越 短,会聚本领越大。凸透镜的焦距为正，f > 0 。
B2
B1
位移法数据测量与记录
测量 次数
节它们的中心在同一高度,且连线(光轴)平行于导轨。
b. 细调:移动各光学元件,利用透镜成像规律,大小不同的像生在不
同位置,调节透镜的高低或左右位置,使这些大小不同的像的中 心在屏上的位置重合,则说明光学系统已经共轴。
实验内容2. 用自准法测量凸透镜的焦距
2、物距像距法测凹透镜焦距实验中 1）凸透镜可能会生成两个实像，取哪个作为凹透镜的
虚物，为什么？ 2）凹透镜物距大小会对测量有何影响？应如何选择？
共享交流指正！
物理教学实验中心
c. 凹透镜也称为负透镜或发散透镜,对光线起发散作用; 焦距越 短,发散本领越大。凹透镜的焦距为负，f < 0 。
d. 透镜的光轴: 通过透镜光心的直线叫透镜的光轴。
附光轴
主光轴
f. 透镜成像公式:在近轴光束的条件下
1 1 1 f uV
实验内容1.光学系统的共轴调节
调节光学系统共轴,是减小误差.确保实验成功的重要步骤。 所谓“共轴”，是指各光学元件（如光源.物.透镜)的主光轴重合。 具体分两步进行：
薄透镜焦距的测量
实验目的 1. 学会简单光学系统的共轴调节。 2. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法。
实验内容
１．光学系统的共轴调节； ２．用自准法测量凸透镜的焦距； ３．用位移法测量凸透镜的焦距； ４．用物距像距法测量凹透镜的焦距．
透镜简介
a. 薄透镜是指其厚度远远小于两球面曲率半径的透镜 。
b. 凸透镜也称为正透镜或会聚透镜, 对光线起会聚作用; 焦距越 短,会聚本领越大。凸透镜的焦距为正，f > 0 。
B2
B1
位移法数据测量与记录
测量 次数
透镜PPT课件完整版
复杂成像系统分析方法
成像公式法
利用几何光学中的成像公式，通 过计算得到成像系统的放大倍数
、焦距等参数。
光线追迹法
通过追踪光线在成像系统中的传 播路径，分析光线的会聚、发散
情况，从而得到成像特点。
矩阵光学法
将成像系统中的各个元件用矩阵 表示，通过矩阵运算得到系统的 传输矩阵，进而分析成像特点。 这种方法适用于复杂成像系统的
。
04
凹透镜成像规律及应用
正立缩小虚像条件及特点
条件
当物体位于凹透镜的一倍焦距以内时 。
特点
成正立、缩小的虚像，像与物在同一 侧。
倒立放大实像条件及特点
条件
当物体位于凹透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时。
特点
成倒立、放大的实像，像与物分居透镜两侧。
凹透镜在生活和科技中的应用
近视眼镜
利用凹透镜对光线的发 散作用，使成像后移，
透镜焦距和物距关系
01
02
03
04
焦距（f）
焦点到光心的距离。对于凸透 镜，焦距为正；对于凹透镜，
焦距为负。
物距（u）
物体到光心的距离。物体在透 镜的不同位置，成像方式也有
所不同。
像距（v）
像到光心的距离。像距与物距 和焦距有关，满足一定的成像
公式。
成像公式
1/f = 1/u + 1/v。这个公式 描述了物距、像距和焦距之间 的关系，是透镜成像的基本规
THANKS
感谢观看
准备实验器材
包括光源、光屏、透镜、光具座等。
ห้องสมุดไป่ตู้
调整实验装置
将光源、透镜和光屏依次放置在光具 座上，并调整它们的高度和位置，使 它们的中心在同一高度上。
1-06. 薄透镜成像
n
像方焦距
n
nL
f
f
8
6.1 薄透镜的成像特性
空气中的薄透镜
n n 1
1
磨镜者公式
f f
1 1 (n L 1)( ) r1 r2
n 1
n 1
nL
f f
9
6.1 薄透镜的成像特性
Gauss物像公式 - 距离从光心算起
n
1 nL
2
n
Q
d
s2 s1
像方焦面：通过像方焦点垂直于光轴的平面，又称第二焦面、 后焦面，记为F'。物方轴外无穷进处的物点（不光轴成一定 角度的平行光束）成像于像方焦面上。
F
F’
o
19
6.3 焦平面
薄透镜的光学参数定义
物方焦平面 像方焦平面
F
F
光轴
物方焦点
F
f
光心 O
像方焦点
f
像方焦距
F
物方焦距
O
特性：极薄的平行玻璃平 板，两侧折射率相等，通 过光心的光线方向丌变
2064薄透镜作图法三对共轭的特殊光线平行于光轴的入射光线经过像方焦点的光线经过物方焦点的光线平行于光轴的像方光线经过透镜光心的入射光线经过透镜光心的像方光线物方焦平面像方焦平面2164薄透镜作图法正透镜作图法1物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2264薄透镜作图法正透镜作图法2物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2364薄透镜作图法正透镜作图法3物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2464薄透镜作图法负透镜作图法1像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2564薄透镜作图法负透镜作图法2像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2664薄透镜作图法负透镜作图法3像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2765透镜组成像透镜组
像方焦距
n
nL
f
f
8
6.1 薄透镜的成像特性
空气中的薄透镜
n n 1
1
磨镜者公式
f f
1 1 (n L 1)( ) r1 r2
n 1
n 1
nL
f f
9
6.1 薄透镜的成像特性
Gauss物像公式 - 距离从光心算起
n
1 nL
2
n
Q
d
s2 s1
像方焦面：通过像方焦点垂直于光轴的平面，又称第二焦面、 后焦面，记为F'。物方轴外无穷进处的物点（不光轴成一定 角度的平行光束）成像于像方焦面上。
F
F’
o
19
6.3 焦平面
薄透镜的光学参数定义
物方焦平面 像方焦平面
F
F
光轴
物方焦点
F
f
光心 O
像方焦点
f
像方焦距
F
物方焦距
O
特性：极薄的平行玻璃平 板，两侧折射率相等，通 过光心的光线方向丌变
2064薄透镜作图法三对共轭的特殊光线平行于光轴的入射光线经过像方焦点的光线经过物方焦点的光线平行于光轴的像方光线经过透镜光心的入射光线经过透镜光心的像方光线物方焦平面像方焦平面2164薄透镜作图法正透镜作图法1物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2264薄透镜作图法正透镜作图法2物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2364薄透镜作图法正透镜作图法3物方焦平面像方焦平面像方焦点物方焦点2464薄透镜作图法负透镜作图法1像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2564薄透镜作图法负透镜作图法2像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2664薄透镜作图法负透镜作图法3像方焦点物方焦点像方焦平面物方焦平面2765透镜组成像透镜组
§3-5薄透镜24页PPT
•薄透镜图示:
n1
r1 r2
n2
nL
P
o1 O o2 P
s1
t
s '1 s '2
s2
P
•横向放大率:
y', ns'
y
n's
例:已知一双凸薄透镜: f' 1c2 ,m n L 1 .5 ,
求:(1)若置于空气中,且为对称双凸.曲率半径 r = ?
解: (1 ) 对r 1 称 r 2 ,： 空气 n 1 n 2 中 1 , ：
若t<<s1,(3)式为
n2 n1 s'2 s1 i
Φ i Φ(4)
3.薄透镜: 条件: t<<s1, 即: t0, O1,O2重合 P
n1
r1 r2
n2
nL
o1 O o2 P
n2 n1 s'2 s1
i
Φi Φ
s1
(4)
t
s '1 s '2
s2
P
其中: Φ Φ 1Φ 2nLr 1n 1n2r 2nL
f ' n 2 何为凸透镜?
Φ
f n1
f n1 f '
n2
Φ
n2 s'2
n1 s1
Φ
f
'
n2 Φ
f
n1 Φ
f n1 f ' n2
•薄透镜的高斯公式:
Φf ' Φf Φ
n1
r1 r2
n2
nL
s'2 s1 f ' f 1
P
o1 O o2 P
s1
t
s '1 s '2
几何光学薄透镜作图求像法36页PPT
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 ห้องสมุดไป่ตู้糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
几何光学薄透镜作图求像法
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
几何光学_薄透镜
物體位置 成像性質
物體置於 焦點上 （p＝ f） （此時經 透鏡折射 後的射出 光線互相 平行）
成像於無窮遠處
圖例
物體位置 成像性質
物體位於 鏡前焦點 和透鏡之 間（0＜p ＜ f）
經透鏡折射後 射出的光線無 法會聚成實 像，但這些射出 光線的反方向 延長線可在鏡 前會聚成一正 立的放大虛 像。（若物體愈 接近透鏡，所成 的虛像也愈接 近透鏡，且愈小 （仍較原物體 為大）。）
4. 若將物體置於凹透鏡前，利用前述成像法則，發現僅能在 鏡後成一縮小的正立虛像，如下圖(一)(a)(b)所示；物體愈 接近透鏡，成像位置也愈接近透鏡，所形成的虛像愈大（仍 較原物體為小），如下圖(二)所示。
(a)
(b)
圖(一)
圖(二)
5. 薄透鏡成像公式：物體經薄透鏡成像時，物距 p、像距 q 和焦
圖(一)
圖(二)
範例 2 共軛成像
一物體與一屏相距 100 公分，如在其間某處置一凸透鏡，恰可成 一實像於屏上，像長為 h1 公分。又如將凸透鏡向屏移動 50 公分，
h1 又可成像於屏上，像長變為 h2 公分，則 h2 為何？ (A) 1 (B) 3 (C) 6 (D) 8 (E) 9
[答案] Ｅ
q－f f
，故
－hi h0
＝
f p－f
＝
q－f f
由上式得（p－f）（q－f）＝f 2，化簡後得
1 p
＋
1 q
＝
1 f
……○1
(2) 凸透鏡成虛像時：
如圖(a)所示，由兩橘紅色三角形相似，對應邊成比例，
得
hi h0
＝
q p
。在圖(b)中的兩綠色三角形相似，對應邊成
物理透镜PPT课件
用透明材料做成的镜子就是透镜
凸透镜
中外间形厚特边征缘？薄的 透镜
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
凸透镜
中间厚边缘薄的透镜
透 镜
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
一、凸透镜和凹透镜
给透镜分类
A
B CD E F
属于凸透镜的是（ A C D ）
属于凹透镜的是（ B E F ）
一、凸透镜和凹透镜
透镜的两个表面中，至少一个是球面的一部分。
凹透镜对所有光线都起发散作用
F
F
物 ［理 名1师.第课一堂节教透学镜］物理透镜PPT课件（ 完整版 PPT)
F
F
物 ［理 名1师.第课一堂节教透学镜］物理透镜PPT课件（ 完整版 PPT)
通过本节课的学 习 ，你都知道 了 哪些知识 ？
物 ［理 名1师.第课一堂节教透学镜］物理透镜PPTflv
新疆文化旅游节——冰凸透镜采集圣火
“削冰令其圆，举以向日，以艾承其影，则生火。"
精炼提升
在森林里，如果随意丢弃饮料 瓶，除了造成环境污染外，还有可 能引起严重后果，为什么？
凹透镜对光有发散作用
凹透镜对光的作用.mp4
因此凹透镜也叫发散透镜
凸透镜
中间厚边缘薄的透镜
透 主轴 凸透镜具有会聚作用 镜 光心
透 主轴 凸透镜具有会聚作用 镜 光心 焦点
焦点到凸透镜光心
的距离叫做焦距( f )
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
用太阳光测量凸透镜的焦距.flv
（1）让凸透镜正对太
阳光，再把一张纸放在
f
它的另一侧，
（2）改变透镜与纸的
距离，直到纸上出现最
小、最亮的光斑。这就
凸透镜
中外间形厚特边征缘？薄的 透镜
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
凸透镜
中间厚边缘薄的透镜
透 镜
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
一、凸透镜和凹透镜
给透镜分类
A
B CD E F
属于凸透镜的是（ A C D ）
属于凹透镜的是（ B E F ）
一、凸透镜和凹透镜
透镜的两个表面中，至少一个是球面的一部分。
凹透镜对所有光线都起发散作用
F
F
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F
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凹透镜对光有发散作用
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因此凹透镜也叫发散透镜
凸透镜
中间厚边缘薄的透镜
透 主轴 凸透镜具有会聚作用 镜 光心
透 主轴 凸透镜具有会聚作用 镜 光心 焦点
焦点到凸透镜光心
的距离叫做焦距( f )
凹透镜
中间薄边缘厚的透镜
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（1）让凸透镜正对太
阳光，再把一张纸放在
f
它的另一侧，
（2）改变透镜与纸的
距离，直到纸上出现最
小、最亮的光斑。这就
《透镜》常见的光学仪器PPT优质课件
通过光心的光线 传播方向不变
过焦点的光线，经凸透镜 折射后将平行于主光轴
延长线通过凹透镜的焦点的 光线，经凹透镜折射后平行 于主光轴射出
找凸透镜焦点.焦距的方法---平行光会聚法
用透镜正对太阳 光，另一面放一 个纸板。
移动凸透镜，直 到纸板上的光斑 最小最亮为止
亮点为焦点,亮 点到凸透镜的距 离即为焦距。
6.1 透镜
-.
透镜
由透明物质制成的 并且至少有一个表面为球 面的一部分的光学元件
透镜的种类
凸透镜
中间厚，边缘薄 的透镜
凹透镜
中间薄作用
凹透镜
对光线具有发散 作用
透镜的主光轴.光心.焦点.焦距
光心 薄透镜的中心
焦点 平行于主光轴的光线经
凸
3.家中防盗门上的“猫眼”能让我们较清晰地看清门外的人或物， “猫眼”由凹透镜和凸透镜组成，如图所示．从室内观察室外的物体 时，物镜是凹透镜， 亦目镜是凸透镜，物镜所成的像在目镜的一倍焦 距以内，目镜所成的像是________的虚像，请你根据学过的光学知 识推测凹透镜所成的像是_______的虚像．
4.关于透镜，下列说法正确的是（ ） A.凸透镜的中央薄，边缘厚 B.凸透镜有焦点，凹透镜没有焦点 C.凹透镜对光线有会聚作用 D.平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点 5.图所示的四瓶香水的透明玻璃瓶盖形状各异，其中在阳光下最 容易发生“爆炸”的是（ ）
A
B
C
D
6.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻 璃体（ ） A.可以看做两块凹透镜 B.可以看做一块凸透镜 C.对图示光束没有任何作用 D.对图示光束具有会聚作用
生活中的透镜
凸 透 镜
生活中的透镜
薄透镜成像.ppt
薄透镜的组合
L1 L2 I O I1
u1=u
v2=v v1=-u2
L1 O
L2
I I1
u1=u
1 1 1 u v f1 1 1 1 v1 v f2
v2=v
v1=-u2
对于第二个透镜， u2 = -v1有 两式相加得：
11 1 1 1 1 2 uv f f 1 f 2
• 3． 实物与虚物，实像与虚像 • 发出同心光束的物点，为实物点；物方 同心光束延长后汇聚所成的点，为虚物 点。
• 同心光束汇聚在像方形成的点，为实像 点；像方发散的同心光束反向延长后汇 聚的点，为虚像点。
实物成实像
实物成虚像
虚物成实像
虚物成虚像
单色像差概述
1. 象差来源:
1) 非近轴光线（单色象差）； 2) 非单色光（色差);
弧矢面：包含光轴并 垂直于子午面的平面 lt ls
弧矢焦线 子午焦线
像场弯曲
像点 轨迹
镜透
光轴
屏 幕
成清晰像 的最佳像面不为平面. 这种像差的大小与透镜的形状及光束 截面的粗细无关 , 只决定于系统中各透镜 的焦距与其折射率之间的关系.
场曲的产生
物平面对应的子午面、弧矢面、最小弥散圆平面为曲面
与像散结伴而生
图示：不同大小球差的照片 加光阑； 球差的校正： 复合透镜，如正负透镜组合、 球面曲率及折射率的配合等； 非球面透镜；
变折射率透镜
中间折射率大
近轴物近轴光线成像的色差
1 2 3
不同波长的光，焦距不同,像 的位置不同．在1,2,3三截面 上,形成的光环半径不同.
•色差:
位置（轴向）色差 放大率（横向）色差
《透镜》透镜及其应用PPT优质课件
知识点4 根据三条特殊光线作图 【典例4】请你根据透镜对光线的作用特点完成图5-1-5中 的光路图。
如答图5-1-1所示。
【变式拓展4】在图5-1-6中给出的折射光线，画出相应的 入射光线。
如答图5-1-2所示。
课后训练
1.(3分)如图所示是光线通过透镜后的传播方向，其中不可
能发生的是
（ B)
7. （6分）如图5-1-10所示，两透镜焦距相同，且其中一个 焦点F刚好重合，根据已知光线作出原先的入射光线和后来 的折射光线。
如答图5-1-3 所示。
谢谢
【变式拓展1】图中四种光学器件中,属于凸透镜的是（ B）
知识点2 透镜对光的作用
【典例2】如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图5-
1-2 所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳
光下，那么能使光线发散的是
（ )B
A．a
B．b
C．d
D．都不行
【变式拓展2】如图5-1-3画出了光线通过透镜（图中未画出） 的情形，其中一个透镜对光线起的作用与另外三个不同，这个 透镜的是_____c___（填“a”“b”“c”或“d”），它对光线 起____会__聚_____作用。
第五章 透镜及其应用
第1节 透 镜
-.
知识点1 透镜 1.透镜有两类：中间厚、边缘薄的透镜叫做_____凸__透__镜____， 中间薄、边缘厚的透镜叫做____凹__透__镜___。
知识点2 透镜对光的作用
2.凸透镜对光有____会__聚____作用，凹透镜对光有_____发__散_作 用。因此，凸透镜又叫做_____会__聚_透镜，凹透镜又叫做 __发___散___透镜。
4.（3分）用冰取火，绝不是天方夜谭。如图5-1-8所示，南 极考察团在失去火种的情况下，利用身边易得的冰块磨成中 间比边缘___厚_____（填“厚”或“薄”）的形状，这种形状 的冰块对光线有____会__聚____作用；让冰块正对着太阳光，调 节冰块与干草之间的距离，使干草刚好处于冰块的__焦__点____ 位置，形成一个最小 最亮的光斑，干草就可以燃烧。
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r1 0, r2 0 r1 r2
r2 r1 0
r1 0, r2 0 r2 0 r1
r1 0,r2 0 r1 r2
➢ 凹、凸透镜成像图
1
1
h0
hi
2
F
p
2
1
h0
2Hale Waihona Puke 3fFFhi 3
P
p 1 2
➢ 焦平面 过焦点且垂直于主
光轴的平面，平行光线 （近轴）会聚于焦平面.
焦平面
各种形状的透镜 凸透镜（会聚） 凹凸透镜 平凸透镜 双凸透镜 平凸透镜 凹凸透镜
r1 0, r2 0 r1 r2
r1 r2 0
r1 0, r2 0
r1 0 r2
r1 0, r2 0 r1 r2
各种形状的透镜 凹透镜（发散） 凹凸透镜 平凹透镜 双凹透镜 平凹透镜 凹凸透镜
一 . 薄透镜成像公式 (d f , f , p, p, r)
n0 i
O
Qp
nL
d
d 0
ni Q1的像 Q的像
i
p1 Q2 Q1 p2
像方焦距 f
物方焦距 f
f f 1 p p
像 方 焦
f
ni nL n0 ni
nL
距
r1
r2
物 方 焦
f
n0
nL n0 ni nL
距
r1
r2
通常情况 n0
F
F
f
h0
F
F
f
hi
2 薄透镜成像特性
凸透镜 f a 0
凹透镜 f a
薄透镜成像性质图
3 . 薄透镜的横向放大率
V n0 p ni p
当 n0 ni 1 时 V p p
0 像正立
V 0 像倒立
V 1 放大
1 缩小
例 有一薄凸透镜对某一实物成一倒立实像，像 高为物高的一半，今将物向透镜移进100mm，则所 得的像与物同样大小，求该薄凸透镜的焦距.
解：第一种情况时有
第二种情况时有
11 1 p1 p1 f
11 1 p2 p2 f
p1 hi 1 p1 h0 2
p2 1 p2
得 p1 3 f
且 p2 p1 100 3 f 100 得 f 100mm
n0 ni 1
i
ff
ni
(nL
1 1)( 1
r1
1) r2
O i
Qp
nL
d 0
d
p1 Q2 Q1 p2
薄透镜成像公式
1 1 1 p p f
➢ 符号规则：以薄透镜光心为分界点，入射光线方向 为正向，如入射光线自左向右，则当物点、像点、焦点 和薄透镜两面的曲率中心在光心右侧时，物距、像距、 焦距和曲率半径均为正；反之，在左侧则为负 .