“平面镜补助法测焦距”实验中像、物同大的证明

“平面镜补助法测焦距”是新编初中物理教材中安排的一个光学实验,为了便于对实验原理得到进一步理解,本文以原教材中的光学知识为基础,补充副轴和副焦点的概念,对此实验中象、物同大,予以证明如下: 由几何光学得知,通过光心与主轴相交的直线叫做透镜副轴。对于薄透镜,与副轴平行的入射光束穿过凸透镜后将会聚于副轴上的一点,这一点就叫副焦点,若副轴与主轴交角不大,则副焦点位于过主焦点垂直于主轴的平面之内,这个平面就叫“焦平面”。     

一条特殊的凸透镜成像作图光线

在中学物理光学部分的透镜成像作图法一节中，介绍了三条特殊光线，即通过光心的光线、平行于主轴的光线和通过焦点的光线．对于凸透镜来说，这三条光线经过凸透镜折射之后会聚一点，即是像的位置．笔者通过作图和运用数学中的直线方程，发现还有第四条容易作出的特殊光线经过凸透镜折射后也通过像点．下面把这条光线及证明方法介绍如下．     

透镜的主轴不可忽视

对于透镜成象问题,或者用公式解,或者用作图解. 关于透镜公式:1/u+1/v=1/f 其中一切有关的名词——光心、焦点、焦距、物距、象距,无一不是以透镜的主轴为“依托”. 关于透镜成象作图,人们总是选择三条特殊光线中的任意二条来完成.三条特殊光线是: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.这三条特殊光线所依附的“根”,也是透镜的主轴. 我们所说的透镜成象,其限定条件是近轴光线.“近轴”就是以透镜的主轴为标准参考线.因此,透镜的主轴是透镜成象公式解和作图解的根本所在.忽视了透镜的主轴,有些问题将无法求解;而抓住了透镜的主轴,有些似乎无法求解的问题将能得到巧解. 例1.设法求出在凸透镜光轴上焦距以外的A点     

凸透镜成像作图的另两条特殊光线

在薄透镜成像的几何作图中 ,教材中介绍了三条特殊光线 ,即通过光心的光线、平行主轴的光线和通过焦点的光线 ,对于凸透镜来说 ,由同一物点发出的这三条光线经凸透镜折射后会聚一点 ,即为像的位置 .利用这三条特殊光线对绝大多数成像作图题是完全可以解决的 ,但是 ,对个别问题仅靠这三条光线就无能为力了 ,为使凸透镜成像作图能更加完美与方便 ,下面再介绍两条特殊光线 .1　通过二倍焦点的光线根据透镜成像公式 1ｕ +1ｖ =1ｆ ,若点光源在 2倍焦点处 ,将ｕ =2ｆ代入上式得ｖ =2ｆ,故在二倍焦点处发光点Ｓ的像点Ｓ′位于凸透镜另一侧 2倍焦点…     

浅谈中学物理几何光学作图法

中学物理几何光学部分涉及的成像器件主要以空气中的薄透镜为主,薄透镜又分会聚透镜（凸透镜）和发散透镜（凹透镜）。有关光学作图课本中仅介绍了几种。对于给出透镜、光心、焦点求物点所成的像以及给出物点和所成的像,求透镜、光心、焦点问题讨论的较少。下面结合教学实践,试对这类问题作一讨论。１－给定透镜、主轴、焦点,主轴上物点成像作图法光路中Ｏ点为透镜光心,Ｆ和Ｆ′分别为透镜物方主焦点和像方主焦点,过Ｆ、Ｏ、Ｆ′三点的直线为透镜的主光轴。物点用Ｓ表示,像点用Ｓ′表示。作法一：借助像方焦平面和副光轴,如图（１）…     

透镜成像作图的几个要点

透镜成像作图是教学中的一个难点．其实,只要找出透镜成像作图的规律,掌握其实质,便可化难为易．透镜成像作图的要点可概括为:“三线,两点,一对应”．所谓三线就是我们通常说的三条特殊光线．即:①通过光心的光线不改变传播方向;②平行于主光轴的光线折射后通过透镜的焦点;(或折射线的延长线通过焦点)③通过焦点(或延长线通过焦点)的光线折射后平行于主轴．两点:就是指物点和像点．其意义是: 所有的人射光线必过物点(光线从物点发出), 所有的折射光线必过像点(或延长线过像点)．     

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.     

初中物理中有关凸透镜的作图

初中物理中有关凸透镜的作图靖远县东湾中学张生奎在初中物理的几何光学中，有关光通过凸透镜的例子很多。一般用特殊光线作光路图比较容易，可选取三条特殊光线里的两条：１．通过光心的光线，经过透镜后方向不变。２．通过焦点的光线，折射后跟主轴平行。３．跟主轴平行...     

透镜作图及凸透镜成像

1透镜作图 作图依据：实验 特点： 平行于主光轴的光线通过透镜后，经过焦点或反向延长线经过焦点，简称平行到焦点；根据光的可逆性，从焦点发出或延长线经过焦点的光线，通过透镜后，将变成平行光线，简称焦点到平行。另外，经过光心的光线不改变方向。     

利用特殊光线解决几何光学问题例析

一、已知主轴、光心的位置,入射和折射光线,确定透镜种类和焦点的问题。 例1.试用作图法确定图1中所示透镜的种类和焦点位置。     

关于透镜成像作图高考复习的补扩

作为物理高考复习重点的几何光学问题,说到底就是光路问题.而透镜成像的作图方法其实就是对光路问题的研究方法,是光路复习的重中之重.透镜成像的作图,一般取几条特殊光线的光路进行研究,从而确定物体的像.中学常用的三条特殊光线是:(1)与主光轴平行的光线,经透镜后向焦点会聚;(2)通过焦点的光线,经透镜后与主光轴平行;(3)通过光心的光线,经透镜后传播方向不变.但是,这种说明较模糊.如:与主光轴平行的光线入射透镜后向什么焦点会聚;通过哪边焦点的光线,经透镜后为平行光线;对凹透镜成像的作图如何用这三条光线;发光点在主光轴上,如何作图,物体对主光轴的垂直高度大于透镜的线度又如何作图等等,都难得到圆满解答.下面就这几个问题作为透镜成像作图法的延拓,笔者谈点看法.     

让学生探究通过透镜光心光线的传播特点

1　问题的提出在透镜成像的光路作图教学中 ,我们常要用到三条特殊光线 ,它们分别是 :平行于主轴的光线 ,过焦点的光线及过光心的光线 .关于透镜对前面两种特殊光线的作用规律 ,现有中学物理教材都能够作出必要的分析与说明 ,以利于学生理解和掌握 .但关于透镜对通过光心光线的作用特点 ,则讲得较为笼统 ,缺乏充分论述 ,难以满足某些学生的认知要求 .因此在教学中 ,常会遇到学生问及“为什么通过透镜光心的光线传播方向保持不变 ?”这样的问题 .其实 ,课本上已为我们回答这一问题作了理论和实验的铺垫 .只要教师稍加引导 ,学生自己就可以在…     

光学系统的节点和光心

节点是光学系统的一对基点,在几何光学中它的定义为:“系统光轴上角放大率v=+1的物象共轭点,即物、象空间一对共轭平行光线与主轴的交点;节点在几何光学成象的作图法中具有重要的意义。此外在光学系统中都具有这样一个特殊点,即任何光线通过该点后的方向不变”,这个点就是光学系统的光心。光心在国内《光学》课本中尚无明确地交待,甚至有的书中将它与薄透镜的几何中心混为一谈,本文就这些问题作一些讨论。     

虚拟点光源作光路图

当入射光线不是三条特殊光线(即平行主光轴、通过焦点或通过光心的光线),而是任意一条近轴光线时(见图1、图2),如何作出它经透镜作用后的出射光线?本文试图利用虚拟点光源介绍几种作图方法,现就点光源的物距u的不同取值,分别讨论如下:     

1999年高考物理总复习指导——谈光路作图中的几个问题

1998年4月21日,国家教育部正式公布了《现行普通高中物理教学内容调整范围》。这次公布的调整范围,降低教学要求的内容其中一条是:“不要求学生利用透镜公式进行计算”。那么,光路作图将是学生必须熟练掌握的内容。就光路作图中的①一般光线与特殊光线的关系;②成像与观像问题;③光路可逆性的利用这几个问题,加以说明,供读者参考。例1.如图1所示,MN 与某一透镜 L 的主光轴重合,S 是一点光源,S′是 S 通过 L 所成的像。试通过作图法确定透镜 L 的光心、焦点位置及透镜的性质。     

透镜及其应用中考直播

考点一凸透镜例1在如图1中,画出通过透镜的折射光线.分析:凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.解:过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,平行     

有关透镜作图的题型分析

初中物理教材介绍的透镜分为凸透镜和凹透镜．凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用．具体作图时应抓住三条特殊光线．（1）平行于主光轴的光线经透镜折射后,折射光线或其反向延长线通过焦点．如图1所示．（2）通过光心的光线经透镜后传播方向不发生改变．如图2所示．（3）通过透镜焦点（或延长线通过焦点）的光线,经透镜折射后平行于主光轴．如图3所不．有关透镜的作图有如下两种情形：一、已知透镜类型,作出人射光线或折gtk线．二、已知人射光线和折射光线,判断透镜的类型．根据透镜对光线的作用．a．过人射光线的延长线上…     

主轴上物点的成像作图法

在中学我们已经学过了平面镜成像的作图法,薄透镜成像的一般作图法,即利用经过两焦点和光心的三条典型光线中的两条画出像点的方法(在近轴条件下才成立)。 球面镜的成像作图法在中学没学过,实际上它也有与薄透镜类似的三条典型光线的作图法,但对于主光轴上的物点,这种作图法就失效了。本文系统介绍了球面镜和薄透镜主光轴上的物点在近轴条件下的成像作图     

探究通过凸透镜光心的光的传播规律

一、问题的提出在透镜成像的光路作图教学中,我们时常要用到三条特殊光线,它们分别是:平行于主光轴的光线,过焦点的光线及过光心的光线.关于透镜对前面两种光线的作用规律,现有中学物理教材都能够结合相关实验及光路可逆的特点做出必要的分析与说明,帮助学生理解和掌握.但关于透镜对通过光心光线的作用特点,则讲得较为笼统,几乎是一带而过,缺乏充分论述,难以满足某些学生的认知需求.因此,在教学中,时常有学生问及"为什么通过透镜光心的光线传播方     

巧设虚物 速解几何光学题

在几何光学的学习中 ,常常遇到一些问题 ,用常规的思维和方法不易解决 ,但这些问题又不是真的无法解决 ,若能巧妙地虚设物体便可顺利解题 .本文就作图和计算两类光学题作分析说明 .一、作图类中学阶段 ,只要求用以下三条特殊光线进行作图 :①跟主轴平行的光线 ;②通过光心的光线 ;③通过焦点的光线 .当遇到其他光线时就很难处理 .另外 ,在物体成像作图中 ,对位于主轴上的发光点及物体也不能用常规方法完成光路 ,找到像的位置 .例 1　如图 1 ,试画出光线ＰＮ经过凸透镜折射后的光路 .本题难点 :光线ＰＮ为一般光线而非特殊光线 .解题思题 :①…