第五章透镜及其应用

一、透镜、至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认）

1、凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等。

2、凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片

二、透镜的基本概念：

1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示。

2、光心：同常位于透镜的几何中心；用O表示。

3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用F表示。

4、焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用f表示。

知识点二:生活中的透镜

1,照相机：照相机利用当u＞2f时，物体通过凸透镜后成倒立、缩小的实像这一原理来工作。镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏。拍摄取景时，景物到镜头的距离大于二倍焦距，调节镜头与胶片之间的距离，使倒立、缩小的实像刚好成长胶片上，调节时遵循物近像远像变大的规律。

2.投影仪（幻灯机）投影仪利用当f＜u＜2f时，物体通过凸透镜后成倒立、放大的实像这一原理来工作。其镜头相当于一个凸透镜。其投影片上的图案与像相比，上下左右都相反。投影仪调节时遵循物近像远像变大的规律。

3.放大镜：放大镜实质就是凸透镜。其原理是，当物体位于凸透镜焦点以内，即u＜f时，眼睛在物体异侧通过凸透镜观察，就可以看到物体正立、放大的虚像。虚像和物体位于凸透镜的同侧。物体越靠近凸透镜的焦点，所成的虚像。

二，相关概念:

1）物距:物体到凸透镜的距离。

（2）像距（v）：指物体的像离凸透镜的距离

（3）实像：由物点发出的光线经透镜折射，所有折射线均可会聚于一点，该点叫做物点的实像点，所有实像点的集合叫做物体的像。实像的特点是：实际光线的会聚，倒立，异侧，可成在屏上。

（4）虚像：由物点发出的光线，经透镜折射其折射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。虚像的特点是：不是实际光线的会聚，正立，同侧不能成在屏上。

三，凸透镜成像的原理：光的折射。

1.成像的规律：

（1）当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时f＜v＜2f，这是照相机的原理。

（2）当u=2f时，成倒立、等大的实像，此时v=2f。

（3）当f＜u＜2f时,v＞2f ，成倒立、放大的实像，这是投影仪的原理。

（4）当u=f时，不成像。

（5）当u＜f时，成正立、放大的虚像，像与物质透镜同侧，这是放大镜的原理。

补充：1. u＞f时成实像，u＜f成虚像，焦点是实像和虚像的分界点。

2. u＞2f时成缩小实像，u＜2f时成放大实像； 3.成实像时，当物距减小，像距变大，像变大；物距增大时，像距变小，像变小；成实像时，像与物在凸透镜异侧，成虚像时，像与物在凸透镜同侧。

四，凸透镜成像口诀：

实像倒，位异侧，虚像正、位同侧。一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。物体靠近凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小，焦点附近像最大。（像物应是同向去，像距越大像越大）

凸透镜的应用：

（1）照相机：原理：①物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；使用：②要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷

（2）投影仪：平面镜的作用：①投影仪上方的平面镜的作用是改变光的传播方向；原理：②物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；使用：③要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点），远离屏幕

（3）放大镜：原理：①放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；使用：②要让物体更大，应该让放大镜远离物体；（在焦点之内，靠近焦点）

五、凸透镜成像动态分析-------像距与物距的关系：

成实像时成虚像时：物距减小（增大）物距减小（增大），像距增大（减小）像距减小（增大）像变大（变小）像变小（变大），像与物移动方向相同（物距变大，像距变小；物距变小，像距变大）-------（像物应是同向去）

六，眼晴和眼镜

成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。 2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.

七，显微镜和望远镜

1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成视角的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。

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