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…     

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.     

光学启蒙教育的研究与实践

启蒙教育课程教材的编写以及教学实施都应当以学生的生活积累或已熟悉的知识为基础 ,以此为出发点 ,依据学生的年龄特征 ,心理、生理特点循序渐进地逐步深化、扩展 .然而考查传统的初中物理教材和教学结构 ,在有关光的知识部分似乎与上述常理有悖 .传统初中光学教材缺少由生活现象到形成理论知识的过程 ,一开始就以定义几何光学的光线为起点 ,并一直以光线描述平面镜、凸透镜成像等问题 .这样处理教材学生难于真正理解光线的行为 ,教学中也反映出这一问题 .我们认为初中光学的知识起点应当是日常生活中的光线、光束 ,随着教学实施过程的发展…     

光学黑箱问题浅析

光学黑箱问题在物理竞赛及中考中时常出现 ,为广大师生所关注 .1　解决光学黑箱问题首先要搞清以下两个问题(1)中学阶段所接触的光学元件 (玻璃镜子 )有五种 :平面镜、凸镜、凹镜、凸透镜和凹透镜 .前三种都是面镜 ,遵从光的反射规律 ;后两种为透镜 ,遵从光的折射规律 .光线不能穿透面镜 ,而被反射回来 ;但是 ,光线要穿过透镜 .(2 )五种玻璃镜子对光线的作用 :平面镜 :反射光线相对于入射光线既不“会聚”,也不“发散”;凹透镜和凸镜对光线有“发散”作用 ;凹镜和凸透镜对光线有“会聚”作用 .2　光学黑箱问题题型浅析2 .1　要求填一只光学…     

三条特殊光线与作图

作图是几何光学中的一重要问题,而透镜的三条特殊光线,对于掌握几何光学知识,了解透镜的基本原理有着重要作用．三条特殊光线是透镜作图的重要依据。     

偏向角如何求?(高二、高三)

射出透明体的光线和射入透明体的光线之间的夹角统称为偏向角.求偏向角是几何光学的重要内容,这里要用到光的传播规律和平面几何知识,由于光路图较复杂,作图和标记时要保持清晰.以免误解.     

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.     

光学实验器材的改进与创新设计

一、设计思想 在光学教学中,有大量的探究实验活动,而现有的光学实验器材存在以下几个方面的不足:1.显示出的光路可见度差;2.在探究光的反射规律和折射规律时,入射光的入射点不固定,这样,入射角的大小不仅不能定量读出.而且还无法探究光的折射现象中人射光线和折射光线在同一平面这一知识要点;3.在探究凸面镜和凹面镜、凸透镜和凹透镜对光的会聚与发散作用时,平行光束的平行度不高.     

利用圆锥曲线的光学性质解题

六年制重点中学高中数学课本《解析几何》(平面)第118页指出: 1.抛物线的光学性质:“与对称轴平行的光线投射到曲面上,经曲面反射后便通过焦点”,“反过来,放在焦点的光源发出的光线投射到曲面上,经曲面反射后便成为平行于轴的光线”. 2.椭圆的光学性质:“在旋转椭圆面的一个焦点发出的光线投射到曲面上,经过曲面反射后,都通过另一个焦点”. 3.双曲线的光学性质:“旋转双曲面的一个焦点发出的光线投射到曲面上,经过曲面反射会使光线散开,而且这些光线就好象是从另一个焦点发出的一样”. 课本对圆锥曲线光学性质的叙述及部分证明(见课本第117页例4),除了密切本     

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…     

巧解常见光学作图难点

在光学作图题中,有些问题不能直接利用光的有关定律解决.本文总结的一些方法很方便用于解决常见光学作图难点,学生也很容易理解和掌握.一、光发生反射和折射时,根据反射光线或折射光线可确定像.例1某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后形成的光线如图1所示,请完成光路图并确定发光点的位置.     

边界光线在几何光学作图题中的应用

所谓边界光线是指光在传播过程中,通过光学仪器或遮光屏的边缘或端点的光线.在光学作图中,边界光线有许多重要应用.本文结合高考试题略举数例说明边界光线在光学作图     

巧用平面几何知识证明圆锥曲线的一条统一性质

<正>众所周知,圆锥曲线的光学性质本质上就是圆锥曲线的平面几何性质.为方便读者,下面给出圆锥曲线的光学性质和矩形的两条简单性质.1圆锥曲线的光学性质与矩形的性质(1)在抛物线中,从焦点F发出的光线,经抛物线反射,反射光线一定平行于对称轴(如图1);由光线的反射原理可知,光线在点A的反射遵循平面镜反射原理,抛物线在该点的切线就是平面镜,所以,入射角∠FAB=反射角∠CAB,所以它们的余角也相等,即     

用作图法讲授凸透镜的成像性质

人类很早开始了对光的观察和研究，逐渐积累了丰富的知识，使光学成为物理学中发展的最早的分立之一。为了揭示神秘的光学规律，采用了直观性很强的图示法，而几何光学中重点是研究透镜成像问题，所以用图示法讲授透镜成像性质是一个很重要、很直观的方法。l物体在凸透镜前不同位置时的情形作目方法：1、经B作平行于王光轴的入射光线BC，经凸透镜折射后通过焦点下的折射光线CF；2、作经B通过焦点F的入射光线BD，经凸透镜折射后于生光轴平行的折射光线DE；3、或作经B通过光心O的人射光线BO；经凸透镜折射后方向不变的折射光线OB’。确…     

浅析棱镜对光线的作用

现行高中物理教材中几何光学部分删去了有关透镜及其成像的内容,考试大纲对透镜成像公式也未作要求,显然棱镜对光线作用及成像便成了考查光的折射内容的重点.在解决有关棱镜对光线作用问题时,除要利用光的折射方面的知识外,还需要利用平面几何及三角函数方面的相关知识,所以它是大家学习中的一个难点.     

对光学实验的改进

在实际教学中,光学的很多知识理论及结论都是在观察现象后得出的。因此光学中的实验显得尤为重要,实验是否成功直接影响学生对光学知识点的理解与应用。但是在实际教学中,光学实验受周围环境影响比较大,效果有时不太明显。1光学实验存在的问题1.1效果不明显主要原因是受周围光线的干扰比较大,周围光线太强会影响到实验效果的观察。当然在暗室中做,效果是很好,但大多数学校无法实现。一般光学实验都是教师在课堂上随堂演示完成。1.2观察角度不够开宽     

圆锥曲线中的数学和物理(高二、高三)

光线总是沿直线传播的,且沿最短路径传播.利用这一点和圆锥曲线的光学性质可巧解一类最值问题. 例1 已知F1为椭圆x2/25+y2/9=1的左焦点,A(2,2)是椭圆内一点,P为椭圆上一点,求|PA|+|PF1|的最小值. 解由椭圆的光学性质可知,从椭圆一个焦点发出的光线     

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     

五角棱镜

五角棱镜是一种有五个工作面的棱镜．具有通过对其入射光线的二次反射,将光线偏转90°的光学特性,从而使图像偏转竖立;棱镜位置的轻微移动对反射光线的90°反射无影响,它还能缩短仪器的光通路．下面我们将通过例题,用所学的光学知识讨论五角棱镜的光学特性．     

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…