薄透镜成象的副光轴作图法

在薄透镜的情况下,通过光心的光线可以用一条直线表示,所有通过光心的直线称透镜的光轴。通过透镜两折射球面的两个心的一条光轴称主光轴,简称主轴。除主轴外,其它所有光轴称副光轴,简称副轴。在薄透镜成象作图中,若使用副轴的特征光线进行作图,这种作图方法,称副轴作图法。从实验知道,如果让一束跟某一副轴平行的光线射到透镜上,这束光线通过透镜后就交于该副轴一点,这一点就是副焦点(凸透镜实交,是实副焦点;凹透镜虚交,是虚副焦点)。某一副轴     

凸透镜为什么能会聚光线

两个面都磨成球面．或一个面是球面，另一个面是平面的光学器件叫透镜．透镜有两种．中间比边缘厚的透镜叫凸透镜．中间比边缘薄的透镜叫凹透镜．不同的透镜对光线的作用效果不同．从实验中我们可以看到凸透镜能够把平行光（比如太阳光）会聚到一点．而凹透镜则使平行光变得发散．可是为什么凸透镜对光线有会聚作用呢？课本中对此没有详细解释．只是提到“凸透镜是利用光的折射原理制成的光学器件”．     

“研究凸透镜成象实验”问题设计

研究凸透镜成象的实验是通过观察、测量来归纳总结物理规律的实验.我设计了以下问题贯穿于全课,让学生思考回答. 1引人新课的问题 (l)通过透镜的两个球面球心的直线叫透镜的 .(主轴) (2)与_(主轴)平行的光经凸透镜折射后,会聚在_(主轴)上一点,这个点叫凸透镜的 (焦点). 〔3)焦点到透镜光心的距离叫_(焦距)(f). (4)物体到透镜光心的距离叫(物距)(z一). (5)象到透镜光心的距离叫(象距)(们. (6)怎样测焦距?(对着太阳光,会聚点与透镜光心的距离;使之成倒立等大的实象.此时,‘二Zf,v=Zf) (7)实验时将蜡烛、凸透镜和光屏自左向右放到光具座上后,…     

光学实验的拓宽

配合中学物理教学，开展物理活动课，是本学科实行素质教育的一项举措．物理活动课没有现成的教材，那么，如何选编活动课的内容，将为目前摆在教师面前的一道难题．笔者曾联系高中几何光学的教学在教材本身所设置的光学实验的基础上适当加以拓宽，并以此作为一次活动课的内容．现简介如下，以供参考．１ 借助太阳光进行一些光学小实验１．１寻找凸透镜的焦点 我们知道，太阳光是比较理想的平行光．晴天时，将凸透镜正对太阳，平行于主轴的太阳光经透镜折射后将会聚于一点，若用一张白纸当光屏，且将其在镜后沿主轴方向适当移动，将在屏上出…     

透镜成像习题剖析

中学物理中有物理光学和几何光学两部分教学内容,其中以几何光学为重点,而透镜成像又是几何光学的重点之一。几种常见透镜成像情况,一般学生并不感困惑,笔者所述两个问题,虽有一定难度,但并非“超纲”,现剖析如下: 1、有的成像问题初看似乎要用到副光轴和焦平面知识求解,而副光轴和焦平面在现行教学大纲中是不作要求的。这时,若作出适当的假设,这类问题就可用中学已学的知识来解决。例1、如图1作出位于主轴上的P点经透镜所成的像。     

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）…     

对薄透镜会聚性与发散性问题的讨论

1问题的提出人教版2001年初中物理教材(第一册)P86页说“凸透镜对光线有会聚作用”所以也叫“会聚透镜”。“凹透镜使光线发散”,“凹透镜”也叫“发散透镜”。另本刊也曾载文说到,薄透镜的会聚或发散问题,要具体分析,但未作深入讨论。对此,本文试作具体讨论。本文中判定透镜的会聚性与发散性,都是由光线对主轴OO′的偏离情况去看的。另外,为使问题直观,我们仅取透镜的两个球面来讨论的。同时,为直观,入射光均平行于主轴。第三,媒质折射率为n′,透镜材料折射率为n。2凸透镜的会聚性问题2.1对左球面2.1.1当媒质的折射率n′小于凸透镜材料的…     

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     

对一个光学问题的深入剖析

对一侧为平面的凸透镜和凹透镜沿主轴方向切割去一部分玻璃砖之后,剩余部分对光的折射影响的定性分析,说明这类透镜的光心不在透镜两侧面的中间位置,而是在主轴与球面的交点处;进而对两个相关的光学题目进行解析.     

浅析球面镜的焦点

高中《物理》第二册第七章第四节球面镜中,关于球面镜的焦点是这样定义的:跟主轴平行的光线射到凹面镜上,反射后会聚于主轴上一点,这个点叫凹面镜的焦点;跟主轴平行的光线射到凸面镜上,反射光线的反向延长线将交于镜面后方的一点,这个点也在主轴上,叫凸面镜的虚焦点.     

物在凸透镜的焦点处成像吗?

众所周知，当物体处于凸透镜的焦点处时，通过凸透镜在光屏上是不成像的。但笔者在一次用蜡烛为发光物进行该实验时发现，当蜡烛处于凸透镜的焦点处时，在光屏上得到了一较清晰的像。经过仔细观察和研究后，原来如此：由光学的理论知识知，“平行于主轴的光线，经过凸透镜的会聚后聚于主轴上的一点，这个点叫焦点”，根据光路的可逆性知，由焦点发出的光，经凸透镜的作用后为平行光，因而，焦点处的物体是不成像的。但实验中为什么出现成像的情况呢？仔细观察所成的像发现，它不是一个单独的完整的烛像，而是由两个重叠的不完整烛像组成的，…     

分光仪的分步调节法

《分光仪的调整与使用》的实验,是普物光学实验中,一个重要实验.因为分光仪是一种较精密的仪器,所以仪器调整的好坏,将影响测量精度的优劣.其中调节望远镜、载物台平面两者,同时与分光仪的仪器主轴垂直,是调节的难点.目前出版的各种教材中,均采用一种称之为“各半渐近”的调节方法.此方法的思想基础是,认为望远镜和载物台平面与仪器主轴不垂直的概率,各占百分之五十.因此实验中可将望远镜和载物台平面进行并半调节,经过几次,就会达到目的.然而实际情况并非如此,往往不是望远镜的因素多些;就是载物台的因素多些.这样一来,势必要多次“矫枉过正”的调节,因此费时费力.对此有些学生感到厌倦,甚至有时问老师,能否找到一种快速、准确的调节方法.     

实验一 研究凸透镜成像

一、实验预习1．凸透镜对光有___作用。通过透镜两个球面的___叫做透镜的主轴，跟主轴___的光线通过凸透镜后会聚在主轴上的一点，这个点叫凸透镜的___，常用字母___．表示，该点到透镜中心的距离叫做___，常用字母___来表示。2．本实验我们用___作为物体，使其像成在___上。3．物体发出的光经凸透镜折射后会聚而成的像叫___像，此像一定呈现在光屏上。物体发出的光经过凸透镜折射后，仍然发散，这些发散光的反向延长线相交而成的像，叫做＿像，此像不能在光屏上呈现，可用眼睛通过凸透镜观察到。4．物体到透镜中心的距离叫＿，用＿符号表示…     

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…     

光学中的“透镜”复习

“透镜”是初中光学知识的重点内容,现行教材就透镜成像的变化规律及应用要求较高,难度较大,“透镜”如何复习？笔者以为正确理解凸、凹透镜的会聚与发散;牢记凸透镜成象的特点及应用;突出知识点的探索和归纳,把握好成像的共同规律;     

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…     

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.     

“测定凸透镜焦距”的分组实验

一、实验要求通过实验,使学生学会测定凸透镜焦距的方法;使他们对于凸透镜和有关的光学知识,理解更为深刻,并且掌握一般光学实验的基本技能和技巧。跟这个实验有关的光学知识主要是透镜成象的原理。当物距大于凸透镜的焦距,物体上某一点发出的反射光线经凸透镜折射后,各光线成为会聚光束,并会聚在一点。这一点就是物体上某一点的实象。若物距小于凸透镜的焦距,物体上某一点发出的光线经凸透镜折射后,各光线成为发散光束。所有发散光束反方向的延长线仍会聚在一点。这一点是物体上某一点的虚象。当学生懂得了这些道理之后,他们就能理解:作图成象时只要应用三条特殊光线中的任意两条,在各种光学仪器上,若透镜的焦距一定,则透镜的直径愈     

凸透镜分开并镀膜后成像规律剖析及实验验证——兼对一道光学竞赛题目进行商榷

对一道光学竞赛题目进行剖析;分析两侧面对称的凸透镜沿垂直于主轴的平面分开并将平面一侧镀膜之后,所得镀膜平凸透镜的成像规律;将两侧球面半径不等的双凸凸透镜沿垂直于主轴的平面将其分开,在平面一侧镀膜得到镀膜平凸透镜,与原来凸透镜比较,分析这样的镀膜平凸透镜对光的折射情况,进而剖析一道光学竞赛题目不妥的原因,并设计实验进行实验验证。     

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...