光学“黑箱”题例析

光学“黑箱”作图题,是初中物理常见的题型。如何做好这类题,现举例浅析如下。光学“黑箱”作图,具体说就是将部分情况未知的“黑箱”,根据入射光线和出射光线的情况,填画适当类型的光学器件。光学“黑箱”题解题思路可分为三步:第一步,看光线的分布情况及光束性质的变化情况(即光线是在“黑箱”的同侧还是在两侧或旁边),确定器件的种类(是反射类还是折射类)。第二步,根据出射光线的变化规律,确定具体器件。第三步,找出光路的转折点,即反射点或折射点。具体做法是:向“黑箱”内延长入射光线,并反向延长与入射光线对应的出射光线,其交点为光…     

解光学“黑箱”问题的思路和方法

已知入射光线和出射光线，在方框中作出适当的光学器件，这类问题也称为光学“黑箱”问题．解光学“黑箱”问题，要按照光学器件对光束的变换本领这一基本思路去分析，再根据题目的具体条件作出正确答案．例１在下列各图的方框中分别填上适当的光学器件，使之符合光的传播方向．解析平面镜能改变光线菌传播方向，但不能使光线会聚或发散．凹镜和透镜都能使光线全聚，凸镜和凹透镜都能使光线发散．但凹镜和凸镜对光线起反射作用，而凸透镜和凹透镜对光线起折射作用．在掌握各种光学器件的光学性质的基础上，把入射光线正向延长与相应的出射光…     

例谈用虚设法解几何光学问题

虚设是一种大胆的设想,是一种创造性的思维活动。虚设应用得成功与否直接影响几何光学中许多问题的顺利解决。本文就几何光学中的虚设问题归类举例如下,供参考。 一、虚设物体 1、虚设物点,用特殊光线作图。这种问题有:①已知入射(或出射)光线,画出出射(或入射)光线;②光点(物点)在主光轴上。解答它们最根本的问题是设法利用特殊光线。 例1.如图1所示,作入射光线朋的折射光线。 析与解:AB光线非“特殊”(平行于主轴,通过光心,过焦点)光线。要直接画出它的折射光线是困难的,构成了这道题的难点。若假     

光学作图的依据

光学图形可以形象、直观地反映光的反射定律、光的折射规律、平面镜成像的特点、透镜对光的作用等重要规律·由此,光学作图在各地的中考作图题中占有较大的比例·光学作图题是根据题目提出的具体要求,完成光路图·那么,正确完成光路图的依据是什么呢?下面以2005年各地的中考试题为例加以分析·依据之一、光的反射定律例1(贵阳实验区)请你在图1中作出反射光线OB的入射光线AO·解析:要正确作出入射光线,需依据光的反射定律进行·具体作法:(1)过反射点O(也是入射点)作反射面的垂线ON,即法线·(2)在法线的另一侧作出入射光线AO,注意使∠BON…     

一道光学习题的讨论

有这样一道光学习题：要使水平入射的光线经过光学器件后,与入射光线垂直相交（如图１所示）,请你选用最少的光学器件作出光路图．如图２所示应为正确答案．其实,该题如考虑选学内容,答案不是唯一的,这是因为：第一,学完“光的反射”一章,从这个角度出发,题中要求用最少的光学器件,就是一件,是一件凹面镜,如图３所示．第二,如果像答案所给的是两个平面镜,也就是说最少可以是两个反射镜,则它也应有多种答案．两个平面镜能满足题中的光线要求,两个球面镜也能达到上述目的．现作图如下：综上所述,从命题思路和题目的实际灵活性…     

物理竞赛中常见的几类光学问题

一、“反向射回”类光学器件的重要作用是改变光的传播方向。能使光线“反向射回”的光学器件,最简单的是平面镜。根据光的反射定律,当光线垂直入射到镜面上,入射角为0°,反射角也为0°,光线反向射回。一个平面镜,不可能使任何方向射来的光线都反向射回。而自行车的尾灯和公路交通标志牌却可以使任何方向射来的光线都反向射回,现把它们的工作原理剖析如下:①自行车尾灯(如图1-1),其反射面由互成直角的小平面镜组成,当后面汽车的灯光从任何方向射向尾灯时,光线经两次反射后反向射回(如图1-2)。②公路交通标志牌由基板和附着在其上的反光膜组…     

光路中的成像作图和解题

在高中几何光学中,常有类似下面的问题:如图1所示,光线AB是通过透镜后的出射光线,试在图中作出入射光线.本题要想直接利用“三线两点一心”(即三条特殊光线,两个焦点 和一个光心)的特殊光线作图法,求作入射光线是不可能的.如果用透镜的焦平面和副光轴的知识解答,就十分简单.图1中F’A就是所求的入射光线.     

一道光学作图题的几种解法

本刊1995年1—2期,高中物理最新试题精选P74有一道典型的光学作图题。原题如下: 如图1所示,DE、FG为点光源发光通过凹透镜折射后的两条光线,CD为某一条入射光线。试用作图法求出点光源的位置,并且标明此透镜的两个焦点位置。     

培养发散思维的好题

题在图1中填上适当的光学器件,使光路沿图示方向改变．此题的答案很多．每一种答案,都能使同学们深化理解相应的光学元件对光线的作用特点,此外还能培养作图技能,有利于培养发散思维．解法1 填平面镜．这是最容易想到的一种填法．作法 (1)作入射光线和反射光线所夹角的角平分线AO(用虚线表示),AO就是法线;     

如何解答光学“黑箱”问题

给出入射光线和出射光线,要求填出光学器件的光学“黑箱”问题,是光学学习中的重点和难点.下面介绍一种解答方法.首先,根据入射光线和出射光线的分布情况,判断光学仪器是面镜还是透镜.若入射光线和出射光线分布在“黑箱”的同侧或相邻的两侧,则此“黑箱”内的仪器为面镜(包括平面镜、凸面镜和凹面镜);若入射光线和出射光线分布在“黑箱”不相邻的两侧,则此“黑箱”内的仪器为透镜(包括凸透镜和凹透镜).然后,根据入射光线和出射光线的聚散情况,判断光学仪器具体是哪种面镜或哪种透镜.设入射光线是平行光.若出射光线也是平行光,则此仪器为平面…     

反射和折射,异曲同工(初二)

题如图,AO是入射光线,OB是它经某一光学元件后的出射光线,请你在学过的光学元件中任选两种,在甲、乙两图上分别用作图法确定它们的位置. (02年陕西中考) 分析由图可知,AO的传播方向发生改变,而光经过反射或折射均可改变传播方向,如下表所示:     

使入射光线偏转180度的光学介质球

应用光线理论分析了使入射光线偏转180度的光学介质球的工作原理,得到了它的折射率分布形式,它可以使任意的入射光束偏转180度．它与用平面镜组成的只能使某一特定方向的入射光线偏转180度的器件相比性能更优越．     

反射光线和入射光线的夹角应该是哪个角

在初中物理“光学”一章的教学中,对于入射光线与反射光线的夹角是什么角容易产生模糊认识,甚至在初中升学考试的“标准”答案上,也出现过将此夹角搞错的情况。为使学生获得正确的知识,很有必要予以澄清。下面举三个例子加以讨论。一、一束光线垂直入射到镜面上,入射光线与反射光线间的夹角是多少? 二、一入射光线与镜面(平面镜)成25°     

中考典型光学试题例析

1、如图1所示,AO是入射光线,OB是其经某一光学元件后的出射光线,请你用学过的光学元件在图上用作图法确定它们的位置。说明:本题重在考查是否理解光的反射定律、折射规律和透镜的性质。解本题要有较高的分析推理能力。分析:本题属改变光路的问题,光在传播过程中遇到面镜发生反射,遇到透镜发生折射都能改变光路。可选光学元件及其位置有以下8种(如图2所示)。     

比较矩形玻璃砖与玻璃球的光学特性

1　比较对光线的作用(1 )如图 1所示 ,一条入射光线ＡＯ以入射角ｉ射入矩形玻璃砖内 ,其折射光线与出射光线分别为ＯＯ′、图 1Ｏ′Ｂ .　　据折射定律可知 :ｎ =ｓｉｎｉｓｉｎｒ,ｎ =ｓｉｎｉ′ｓｉｎｒ′.据光路图可知 :ｒ与ｒ′为内错角 ,有ｒ =ｒ′,可得ｉ=ｉ′.所以 ,出射光线Ｏ′Ｂ平行于入射光线ＡＯ .显然 ,如果入射光线为一束平行光线 ,其出射光线也必为一束平行光线 ,且出射光线平行入射光线 .因此矩形玻璃砖不改变光的性质 .(2 )如图 2所示 ,平行光线 1、2射入玻璃球 .通过作图可知两条入射光线经过玻璃球两次折射后出射光线交…     

第四讲 凸透镜成像

一、命题趋势在近几年中考中,涉及的考点主要有三个方面:(1)对光线的作用;(2)凸透镜成像规律及其探究;(3)凸透镜成像的应用.对于凸透镜来说,它的应用范围广泛,又具有灵活多变的特性.如影响科学发展的望远镜与显微镜等内容,影响国民素质的眼睛视力问题,都必须适当关注.二、试题讲析例1如图1所示,请在方框内填上适当的透镜.讲析透镜分为凸透镜和凹透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用.将入射光线用虚线延长,其延长线与折射光线进行比较(如图2所示),就可以知道此凸透镜对光线具有会聚作用,所以所要填的透镜为凸透镜.可见,…     

光的反射和折射例题选析和对应训练

1例题选析 例1如图1所示,AO是入射光线,OB是其经某一光学元件后的出射光线,请你在学过的光学元件中任选两种,在图上用作图法确定它们的位置.     

四问"平面镜"

一问:平面镜对光路的控制有何规律?答:根据光的反射定律可知:1.平行光线经平面镜反射后仍然平行,如图1所示。2.会聚光线经平面镜反射后仍然会聚,如图2所示。3.发散光线经平面镜反射后仍然发散,如图3所示。可见,对于平面镜,若入射光线平行(即平行光束),则反射光线也平行;若入射光线会聚(即会聚光束),则反射光线也会聚;若入射光线发散(即发散光束),则反射光线也发散,也就是说,平面镜不能改变光束的性质(平行、会聚或发散),但能改变光路,即改变光束传播的方向和路线。二问:平面镜成像的规律是什么?我们在平静的水面上看到的却是景物的“倒像”(…     

浅析光学元件填图的常见错误及其对策

光学元件填图问题是中学物理光学部分常见的练习题型 ,它可以较好地考查学生灵活运用知识解决问题的能力 .1　光学元件填图问题的知识基础中学物理所涉及的基本光学元件可分为五种 :平面镜、凸面镜、凹面镜、凸透镜、凹透镜 ;涉及的基本光学原理为反射定律和折射定律 .平面镜具有成虚像且虚像与物体关于镜面对称的特征以及对于平行入射光线反射后仍然平行的特点 ;凸面镜具有光线发散的特征及因成缩小的虚像而具有较平面镜大的观察范围的特点 ;凹面镜具有对平行入射光线会聚的特点 .凸透镜对光线具有会聚的特征 ,物体通过凸透镜可成实像 ,也…     

平面镜成像的光路作图(初二)

平面镜成像光路作图是光学中必须掌握的基本内容.主要是平面镜成像特点和光的反射定律.以下是初中阶段这类题目的题型及解法.1.两线、一面定物(像)型特点:已知两条光线(如两条入射光线或两条反射光线或一入射光线和一反射光线)的位置和平面镜的位置.确定物或像的位置.