透鏡及其應(yīng)用復(fù)習(xí)課件2

透鏡及其應(yīng)用透鏡是光學(xué)領(lǐng)域中的重要組成部分，它可以改變光的傳播方向，形成不同的圖像，并在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。透鏡的概念透明介質(zhì)透鏡是由透明材料制成的，可以透過(guò)光線。曲面透鏡至少有一個(gè)表面是曲面，通常是球面。光線折射光線在穿過(guò)透鏡時(shí)會(huì)發(fā)生折射，改變方向。透鏡的分類凸透鏡中間厚，邊緣薄。凹透鏡中間薄，邊緣厚。凸透鏡的性質(zhì)會(huì)聚光線凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，能使平行光線會(huì)聚于一點(diǎn)。成像特點(diǎn)凸透鏡能成倒立的實(shí)像或正立的虛像。應(yīng)用廣泛凸透鏡應(yīng)用于放大鏡、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等。凹透鏡的性質(zhì)發(fā)散光線凹透鏡對(duì)光線具有發(fā)散作用，使平行光線經(jīng)凹透鏡折射后發(fā)散。成虛像凹透鏡只能成正立縮小的虛像，虛像位于透鏡的同側(cè)。應(yīng)用凹透鏡主要用于矯正近視眼，也用于望遠(yuǎn)鏡的目鏡。光線在凸透鏡中的傳播1平行光線平行于主軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚于焦點(diǎn)2過(guò)光心過(guò)凸透鏡光心的光線傳播方向不變3焦點(diǎn)經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后匯聚于一點(diǎn)，此點(diǎn)稱為焦點(diǎn)光線在凹透鏡中的傳播平行光線平行光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后會(huì)發(fā)散，且發(fā)散光線好像是從透鏡的焦點(diǎn)F發(fā)出的。過(guò)光心的光線過(guò)凹透鏡光心的光線傳播方向不變。焦點(diǎn)F發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)凹透鏡后會(huì)平行于主光軸傳播。成像規(guī)律凸透鏡凸透鏡能使平行光線會(huì)聚于一點(diǎn)，稱為焦點(diǎn)。當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以外時(shí)，成倒立的實(shí)像；當(dāng)物體位于凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)時(shí)，成正立的虛像。凹透鏡凹透鏡能使平行光線發(fā)散，其反向延長(zhǎng)線會(huì)聚于一點(diǎn)，稱為焦點(diǎn)。凹透鏡只能成正立、縮小的虛像，虛像位于物體和透鏡之間。物距與像距的關(guān)系1物距物體到透鏡中心的距離2像距透鏡中心到像的距離f焦距平行光線經(jīng)透鏡折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)到透鏡中心的距離放大率與倍率放大率倍率反映的是像的大小與物的大小之比反映的是像的視角與物視角之比數(shù)值上等于像高與物高之比數(shù)值上等于像距與物距之比虛像和實(shí)像實(shí)像由光的實(shí)際交點(diǎn)形成，可以投影在屏幕上。虛像由光的反向延長(zhǎng)線交點(diǎn)形成，不能投影在屏幕上。近視眼的成因與矯正1眼球過(guò)長(zhǎng)眼球前后徑過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致平行光線聚焦在視網(wǎng)膜前方2晶狀體曲度過(guò)大晶狀體曲度過(guò)大，導(dǎo)致平行光線聚焦在視網(wǎng)膜前方3矯正方法佩戴凹透鏡，使光線發(fā)散，將焦點(diǎn)移到視網(wǎng)膜上遠(yuǎn)視眼的成因與矯正1眼球過(guò)短眼球前后徑過(guò)短，導(dǎo)致光線聚焦在視網(wǎng)膜后2晶狀體彈性下降晶狀體調(diào)節(jié)能力減弱，無(wú)法將光線聚焦在視網(wǎng)膜上3凸透鏡矯正佩戴凸透鏡，使光線提前會(huì)聚，聚焦在視網(wǎng)膜上老視眼的成因與矯正1晶狀體彈性下降隨著年齡增長(zhǎng)，晶狀體彈性下降，調(diào)節(jié)能力減弱，無(wú)法將近處物體清晰地聚焦在視網(wǎng)膜上。2眼球前后徑變短隨著年齡增長(zhǎng)，眼球前后徑變短，導(dǎo)致近處物體成像在視網(wǎng)膜后方，形成模糊的影像。3佩戴老花鏡老花鏡是凸透鏡，可以將光線匯聚，使近處物體成像在視網(wǎng)膜上，從而矯正老視。放大鏡的原理與應(yīng)用原理凸透鏡可以使物體放大成正立的虛像，這也是放大鏡的原理。應(yīng)用放大鏡廣泛用于各種領(lǐng)域，例如：電子維修、珠寶鑒定、閱讀、觀察微小物體等。放大鏡的使用注意事項(xiàng)1距離保持適當(dāng)?shù)木嚯x，確保物體在放大鏡的焦點(diǎn)范圍內(nèi)。2光線使用充足的光線，避免陽(yáng)光直射眼睛。3清潔保持放大鏡的清潔，避免灰塵和污垢影響觀測(cè)。4安全避免用放大鏡聚焦陽(yáng)光，防止灼傷眼睛或物體。照相機(jī)的原理鏡頭將物體的光線匯聚成影像感光元件接收影像并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)快門控制光線進(jìn)入感光元件的時(shí)間光圈控制光線進(jìn)入感光元件的多少照相機(jī)的光圈與快門光圈光圈是鏡頭虹膜上的一個(gè)可調(diào)節(jié)的孔徑，它控制著進(jìn)入相機(jī)傳感器或膠片的光量?？扉T快門是一個(gè)機(jī)械裝置，它控制著光線照射傳感器或膠片的時(shí)間長(zhǎng)度。人眼的結(jié)構(gòu)與成像過(guò)程人眼是一個(gè)精密的光學(xué)儀器，它能將外界物體的光線聚焦在視網(wǎng)膜上，形成清晰的像。人眼的主要結(jié)構(gòu)包括角膜、瞳孔、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜等。人眼的調(diào)節(jié)機(jī)制晶狀體調(diào)節(jié)睫狀肌收縮，使晶狀體變厚，屈光能力增強(qiáng)，看近處物體。睫狀肌放松睫狀肌放松，使晶狀體變薄，屈光能力減弱，看遠(yuǎn)處物體。瞳孔調(diào)節(jié)強(qiáng)光下瞳孔縮小，弱光下瞳孔放大，控制進(jìn)入眼球的光線量。人眼的視力缺陷及矯正近視眼球前后徑過(guò)長(zhǎng)，或晶狀體曲度過(guò)大，遠(yuǎn)處物體的光線聚焦在視網(wǎng)膜前，導(dǎo)致看不清遠(yuǎn)處的物體。遠(yuǎn)視眼球前后徑過(guò)短，或晶狀體曲度過(guò)小，遠(yuǎn)處物體的光線聚焦在視網(wǎng)膜后，導(dǎo)致看不清近處的物體。老視隨著年齡增長(zhǎng)，晶狀體彈性下降，調(diào)節(jié)能力減弱，導(dǎo)致看不清近處的物體。望遠(yuǎn)鏡的原理物鏡收集來(lái)自遠(yuǎn)處物體的平行光線，形成一個(gè)倒立的實(shí)像。目鏡將物鏡形成的實(shí)像放大，使人眼可以觀察到更清晰的圖像。顯微鏡的原理放大倍數(shù)顯微鏡使用兩個(gè)凸透鏡系統(tǒng)，物鏡和目鏡，以放大物體圖像。物鏡物鏡靠近被觀察的物體，形成放大的實(shí)像。目鏡目鏡用于觀察物鏡形成的實(shí)像，并進(jìn)一步放大形成虛像。投影儀的原理光源投影儀使用高亮度的光源，如燈泡或LED，為圖像提供照明。透鏡透鏡將光源發(fā)出的光線匯聚成一束，并將其投射到屏幕上。圖像源投影儀可以接收來(lái)自計(jì)算機(jī)、筆記本電腦或其他設(shè)備的圖像信號(hào)。反射鏡反射鏡將光線反射到透鏡上，以改變光線的路徑。光纖通信的原理光纖結(jié)構(gòu)光纖是由纖芯和包層組成的，纖芯的折射率高于包層。光信號(hào)傳輸光信號(hào)以光速在光纖中傳播，不會(huì)受到電磁干擾。光纖通信網(wǎng)絡(luò)光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有傳輸速率高、容量大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光的色散現(xiàn)象與應(yīng)用當(dāng)一束白光通過(guò)三棱鏡時(shí)，它會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色，這種現(xiàn)象叫做光的色散。光的色散現(xiàn)象說(shuō)明白光是由各種顏色的光混合而成的，而不同顏色的光在介質(zhì)中的傳播速度不同，因此折射角度也不同，導(dǎo)致白光分解成各種顏色的光。光的干涉與應(yīng)用光的干涉是指兩列或多列相干光波疊加時(shí)，振幅相互加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，形成明暗相間的條紋。光的干涉現(xiàn)象在生活中隨處可見(jiàn)，例如肥皂泡的彩色光澤、薄膜上的彩虹色、光盤上的彩虹色等等。光的衍射與應(yīng)用當(dāng)光波遇到障礙物或小孔時(shí)，會(huì)偏離直線傳播，繞過(guò)障礙物或小孔繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象稱為光的衍射。衍射現(xiàn)象是波動(dòng)性的重要特征，它表明光具有波動(dòng)性。衍射現(xiàn)象在生活中無(wú)處不在，例如，我們能看到陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉縫隙形成的光斑，就是衍射現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象也有重要的應(yīng)用，例如，在光學(xué)顯微鏡中，利用衍射現(xiàn)象可以提高分辨率，使我們能觀察到更小的物體。激光的基本原理1受激輻射激光利用受激輻射原理，使原子躍遷時(shí)產(chǎn)生相干光。2光學(xué)諧振腔光學(xué)諧振腔能夠使光在腔內(nèi)多次反射，增強(qiáng)光束強(qiáng)度。3