第四章光的折射透鏡《第一節光的折射》折射現象定義：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折，這種現象叫光的折射。（注意：折射和反射是同時發生的）B生活中的折射現象：水中筷子彎折、鉛筆彎折、海市蜃樓、池水變淺、雨后彩虹。B光的折射定律：①三線共面：折射光線、入射光線和法線在同一平面內；②兩線分居：折射光線和入射光線分別位于法線兩側；③空氣中角度大：光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。注意：（1）入射角增大(或減小)時，折射角也增大(或減小)；（2）當光垂直于介質表面入射時，折射角等于零（傳播方向不變）。（3）在光的折射現象中，光路是可逆的。生活中的折射現象原理人看水中物體比實際位置淺：在碗里加水后，可以看見原來視野外的物體，因為眼睛逆著光線看到的是折射光線反向延長線所在的位置，不是實際光線匯聚的像，而是虛像，所以人看水里的東西時往往比實際淺，而從水中觀察空氣中物體時會比實際位置更高。海市蜃樓的形成：海市蜃樓是一種由光的折射產生的現象，多發生在夏天的海面上。由于海面附近空氣的溫度比上層的低，所以上層的空氣比底層的空氣稀疏。有一些射向空中的光，由于不同高度空氣的疏密不同而發生彎曲，逐漸彎向地面，進入觀察者的眼睛。第四章光的折射透鏡《第二節透鏡》透鏡：用透明物質制成的、表面為球面一部分的光學元件（至少一個表面是曲面）。透鏡的分類：（1）凸透鏡：邊緣薄，中央厚。（圖甲）（2）凹透鏡：邊緣厚，中央薄。（圖乙）透鏡對光的作用凸透鏡對光有會聚作用（光線會偏向主光軸）①焦點（F）：平行于主光軸的光線經過凸透鏡，會聚于一點（最小最亮的光斑），這一點叫凸透鏡的焦點。②焦距（f）：焦點到凸透鏡光心的距離叫焦距。③越凸，偏折能力越強，焦距越短。凹透鏡對光有發散作用（光線會遠離主光軸）①焦點（F）：平行于主光軸的光線經過凹透鏡，會發散，且這些發散光線反向延長線相交于主光軸上的一點，這一點叫凹透鏡的虛焦點。焦距（f）：虛焦點F到凹透鏡光心O的距離叫焦距。注意：會聚和發散是相對于入射光線而言，經過凸透鏡的光可以是發散光，經過凹透鏡的光也可能是會聚光。三條特殊光線：注意：通過凸透鏡2F的光線經凸透鏡折射后，折射光線會經過另一側的2F。平行光聚焦法粗略測焦距凸透鏡正對平行光源（可以是太陽光），在凸透鏡的另一側放一張白紙，調節凸透鏡到白紙之間的距離，使白紙上出現最小最亮的光斑，用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離，即為該凸透鏡的焦距?！兜谌澩雇哥R成像的規律》物距和像距物距：物體到凸透鏡光心的距離，常用u表示。像距：像到凸透鏡光心的距離，常用v表示。實驗：探究凸透鏡成像規律實驗器材：凸透鏡、光具座、蠟燭、光屏、火柴實驗步驟：利用平行光聚焦法測定凸透鏡的焦距。將凸透鏡放在蠟燭與光屏之間，點燃蠟燭，調節燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，或燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，是為了使燭焰的像成在光屏中央。把蠟燭放在與凸透鏡距離大于二倍焦距的地方，即u>2f，沿直線移動光屏，直到光屏上出現明亮、清晰的燭焰的像。觀察這個像是倒立的還是正立的，是放大的還是縮小的，測量像距和物距。把蠟燭移向凸透鏡，使蠟燭與凸透鏡間的距離等于二倍焦距，即u=2f，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離、像的倒正和大小，測量像距和物距。把蠟燭再移近凸透鏡，讓蠟燭與凸透鏡間的距離在一倍焦距與二倍焦距之間，即f<u<2f，移動光屏，觀察像到凸透鏡的距離，像的倒正和大小，測量像距和物距。把蠟燭繼續移近凸透鏡，讓蠟燭在凸透鏡的焦點上，即u=f，移動光屏，看是否能夠成像。把蠟燭移到凸透鏡的一倍焦距以內，即u<f，移動光屏，在光屏上看不到燭焰的像。從光屏這一側透過凸透鏡用眼睛直接觀察燭焰。探究實驗常考考點：三心等高：燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使像在光屏中央。如果成像在光屏偏上方，可以采取的措施有：將蠟燭向上移動，或者將透鏡向下移動，或者將光屏向上移動。光具座的要求：L大于等于4f。遮去一部分透鏡，像的變化是：變暗（但仍可以看到完整的像）。光屏上找不到像的原因可能是：蠟燭在焦點處；蠟燭在一倍焦點之內。對調光屏與蠟燭，仍然可以成清晰的像。（光路可逆）凸透鏡成像規律總結口訣：一焦分虛實，二焦分大?。怀蓪嵪駮r，物近像遠像變大；成虛像時，物近像近像變小?！兜谒墓澱障鄼C與眼球視力的矯正》照相機原理：照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，拍照就是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像。成像特點：成倒立、縮小的像。拍照時，鏡頭離物體的距離越近，像離鏡頭的距離越遠，所成的像越大；鏡頭離物體的距離越遠，像離鏡頭的距離越近，所成的像越小。投影儀鏡頭相當于凸透鏡，來自投影片的光通過凸透鏡后成像，再經過平面鏡改變光的傳播方向，使屏幕上成倒立、放大的實像，投影片到鏡頭的距離應在f和2f之間。放大鏡：成正立、放大的虛像。眼球人的眼球像一架神奇的照相機，當被觀察的物體與人眼的距離改變時，人眼可以通過調節肌肉的松緊來改變狀體的彎曲度，即改變晶狀體的焦距，使物體仍能在視網膜上成倒立縮小的實像。近視眼和遠視眼近視眼遠視眼表現只能看清近處的物體，看不清遠處的物體。只能看清楚遠處的物體、看不清近處的物體。成因晶狀體變得太厚，折射光的能力太強或由于眼球在前后方向上太長，視網膜距晶狀體過遠，來自遠處的光會聚在視網膜之前，視網膜上得不到清晰的像。如圖：晶狀體太薄，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，來自近處物體的光線發散程度較大，光會聚到了視網膜之后。矯正《第五節望遠鏡與顯微鏡》望遠鏡：作用：能使遠處的物體在近處成像。伽利略望遠鏡：由一個凹透鏡（目鏡）和一個凸透鏡（物鏡）構成。開普勒望遠鏡：由兩個凸透鏡組成，靠近被觀察物體的叫物鏡，焦距較長；靠近眼睛的叫目鏡，焦距較短。成像原理：由于從天體上各點射到物鏡上的光可以看作是平行光，經物鏡折射后，在物鏡焦點外很近的地方，得到天體的倒立縮小的實像。目鏡的前焦點和物鏡的后焦點重合在—起，所以天體通過物鏡所成的實像，位于目鏡的一倍焦距以內。這個倒立的縮小的實像對目鏡來說是物體，它經目鏡所成的像是放大的虛像。注意：能看清楚物體“視角”非常重要。遠處的物體對我們眼睛的視角較小，所以遠處的物體看不清楚。望遠鏡的作用是把遠處的物體拉近，增大視角這樣就能看清楚遠處的物體了。顯微鏡構造：目鏡、物鏡、載物片、反光鏡等幾部