《几何光学多媒体》PPT课件.ppt

透镜 透镜是一种由透明体 如玻璃或水晶等 做成的光学元件 它的两个表面可以都是球面 或者一个是球面 另一个是平面 中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜 中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜 主光轴和光心 通过透镜两侧球面球心的直线叫作透镜主光轴 简称主轴 一个透镜只有一根主轴 我们研究的是薄透镜 通常把厚度比球面的半径小得多的透镜叫薄透镜 透镜的中心也叫光心 通过光心的光线传播方向不变 凸透镜对光线有会聚作用 凸透镜又称会聚透镜 光经凸透镜后 光线间的距离变小 或者说 光线经凸透镜后偏向主光轴 这种作用叫会聚作用 凸透镜对光线有会聚作用 平行于主光轴的光线通过凸透镜后将会聚在主光轴上的F点 这一点叫做凸透镜的焦点 每一个透镜两侧各有一个焦点 焦点到光心的距离叫焦距 用符号 f表示 凹透镜对光线有发散作用 光线经凹透镜后 光线间的距离变大 或者说 光线经凹透镜后偏离主光轴 这种作用叫作发散作用 凹透镜对光线起发散作用 平行光线经过凹透镜后将变成发散光线 如果将这些发散光线向相反方向延长也会相交于一点 由于这一点不是光线实际会聚的点 因此叫做凹透镜的虚焦点 凹透镜两侧各有一个虚焦点 凸透镜成像作图 三条特殊光线 物体上的某一点经过透镜所成的像 是这一点射到透镜上所有光线经过透镜折射后重新会聚于一点而成的 我们可以利用透镜的三条特殊光线中的任意两条来确定像点的位置 然后作出物体的像 这三条特殊光线是 1 平行于主光轴的光线 经过凸透镜后通过焦点2 经过凸透镜光心的光线 方向不变 3 经过焦点的入射光线 经凸透镜后跟主轴平行 3 经过焦点的入射光线 经凸透镜后跟主轴平行 2 经过凸透镜光心的光线 方向不变 凸透镜成像规律 照像机的镜头相当于一个凸透镜 摄影时人站在距离透镜2倍焦距之外 在胶卷上形成的是一个缩小 倒立的实象 凸透镜成像规律 从表中可以找到凸透镜成像的关键 1 焦点是成实像还是成虚象的分界点 2 两倍焦距处是像比物大还是像比物小的分界点 3 实像总是倒立的且像和物分居透镜两侧 虚像总是正立的且像和物位于透镜的同侧 自制透镜 水杯透镜可以象放大镜一样把东西放大 现在就让我们通过水杯透镜来观察一页书 把书页紧贴在水杯的侧壁上 透过水杯 就会发现书上的字被放大了 水杯透镜盛满了清水的玻璃杯 就是一个透镜 玻璃杯的侧面使水形成一个弯曲的表面 这很象一个中间厚 边缘薄的凸透镜 实际上是圆柱形透镜 冰透镜在隆冬季节 你也可以试着做一个冰透镜 不过 冰透镜没有水透镜那么透明 效果要差一些 在制作冰透镜的时候 要选择均匀透明的冰块 透镜的直径要尽量做得大一些 因为直径大 所以透镜就不能做得太凸 盛水的球形玻璃瓶能取火 很早以前就有人知道了 如果在向阳的窗台上 放一个盛水的透明花瓶 它的球形部分所集中的阳光可能灼坏窗帘或家具 郊游的时候 有人把空瓶抛在森林里 球形的酒瓶充满雨水后 同样能会聚阳光 使周围的东西燃烧起来 一些森林火灾就是这样引起的 你也许不知道 冰透镜曾经拯救了一支南极探险队哩 这支探险队由于丢失了火种 面临着寒冷 饥饿和死亡的威胁 一个聪明的队员用冰块琢磨成一块凸透镜 把阳光聚焦 点燃了引火物 重新得到了火种