上册 / 第5章

透镜及其应用

知识点

5.1 透镜
中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,对光线有会聚作用;中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,对光线有发散作用。通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴,与主光轴平行的光经凸透镜折射后会聚的点叫焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫焦距。
5.2 生活中的透镜
照相机、投影仪、放大镜都是利用凸透镜成像的:照相机成倒立缩小的实像,投影仪成倒立放大的实像,放大镜成正立放大的虚像。
5.3 凸透镜成像的规律
设焦距为 f,物距为 u:当 u > 2f 时,成倒立缩小的实像,像距在 f 和 2f 之间;当 f < u < 2f 时,成倒立放大的实像,像距大于 2f;当 u < f 时,成正立放大的虚像,虚像和物体在凸透镜同侧。物距减小时,像距增大,像变大(无论实像虚像,一般都遵循“物近像远像变大”的规律,仅适用于实像段和虚像段各自内部比较)。
5.4 眼睛和眼镜
人眼相当于一架照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长,像成在视网膜前方,需要佩戴凹透镜矫正;远视眼是因为晶状体太薄或眼球太短,像成在视网膜后方,需要佩戴凸透镜矫正。
5.5 显微镜和望远镜
显微镜由物镜和目镜两组凸透镜组成,物镜成倒立放大的实像,目镜再把这个像放大成虚像,两次放大使显微镜能看清微小的物体。望远镜的物镜焦距长、目镜焦距短,用来观察远处的物体。

配套练习

  1. 凸透镜对光线有什么作用?凹透镜呢?
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    答案:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
  2. 照相机镜头相当于凸透镜,被拍摄的人在距镜头 2 倍焦距以外,所成的像是:
    • A. 倒立放大的实像
    • B. 倒立缩小的实像
    • C. 正立放大的虚像
    • D. 正立等大的实像
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    答案:B
    当物距 u > 2f 时,凸透镜成倒立缩小的实像,这正是照相机的成像原理。
  3. 近视眼看不清远处物体,是因为像成在视网膜的前方还是后方?应佩戴什么透镜矫正?
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    答案:成在视网膜前方,应佩戴凹透镜矫正
    近视眼晶状体折光能力过强或眼球过长,远处物体的像提前会聚在视网膜前方,凹透镜的发散作用能使像后移到视网膜上。

互动模拟 (选看)

凸透镜成像规律
成像情况:-
规律:u > 2f 时成倒立缩小实像;f < u < 2f 时成倒立放大实像;u < f 时成正立放大虚像(照相机、投影仪、放大镜分别对应这三种情况)。
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