多彩的光（下）

同步教学

一、一周知识概述

　　光现象充满了神奇与诱惑，在学习了光的反射之后，我们本周来探讨光的折射现象所遵循的规律，并利用光的折射规律讨论凸透镜成像的问题。本周内容有一定的难度，希望同学们认真学习，并学以致用，争取动手设计相关的仪器，去寻找更神奇的现象和规律。

二、重难点知识精析

（一）、光的折射

　　1、光的折射与折射现象

　　光由一种物质进入另一种物质时，传播方向一般会发生改变的现象，称为光的折射。光在一种物质中传播时，遇到另一种物质，在两种物质的分界面上，一般会同时发生反射现象和折射现象。我们常见的“插入水中的筷子变弯折了”、“池底变浅”、“早晨和傍晚看到的红太阳”、“海市蜃楼”等现象都是由光的折射形成的。而“对镜梳妆”、“水中倒影”等都是光的反射现象。

　　2、光的折射规律

　　光在折射时遵循折射规律。在下图中，PQ表示空气和水的分界面，O点是一束光线的入射点，AO是入射光线，NN′是过O点的法线，∠AON叫做入射角，OC是进入水中传播的折射光线，折射光线跟法线之间的夹角∠CON′叫做折射角。

（1）规律内容：

　　①光发生折射时，折射光线OC与入射光线AO及法线NN′在同一平面内；

　　②折射光线OC与入射光线AO分居法线NN′的两侧；

　　③当光从空气斜射到水或玻璃等其它介质中时，折射光线向法线靠近，折射角γ（即∠CON′）小于入射角α（即∠AON）；

　　④入射角增大时，折射角也增大；

　　⑤当光线垂直射到水或玻璃等物质的表面时，光线的传播方向不变，即与分界面垂直，此时入射角、折射角均为0°.

（2）理解光的折射规律时应注意：

　　①抓住一面一点两角三线，即分界面、入射点、折射角、入射角、法线、折射光线、入射光线；

　　②光的折射现象中，光路是可逆的，在上图中，若光线沿CO方向入射，则折射光线一定沿OA方向射出。可知，当光从水中（或玻璃等其它物质）斜射入空气中，折射光线将偏离法线，则折射角大于入射角。

例1、如图所示是一束光斜射向玻璃和空气的交界面上，发生光的反射和光的折射现象的光路图，则_______是入射光线，______是折射光线，______是界面，入射角大小是_______，反射角大小是_______，折射角大小是_______，光是从______射入_______中的。

[解答]

（二）、凸透镜成像规律及应用

　　1、凸透镜成像规律（焦距为f）

　　2、凸透镜的应用

　　（1）放大镜：放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理来工作的。物体必须置于凸透镜的焦点之内，即u<f，才能被放大为正立的虚像。

　　（2）照相机：照相机是利用凸透镜成倒立缩小实像原理来工作的。照相机的镜头相当于凸透镜，感光胶片相当于光屏。选定被摄景物后，调节镜头到胶片的距离即调焦，胶片上就会出现倒立、缩小的实像，必须满足景物到镜头的距离u>2f。

　　（3）眼睛：眼睛中的晶状体相当于凸透镜，眼球后部的视网膜相当于光屏。注意和照相机不同的是，人的眼睛是靠调节晶状体的平凸程度，改变焦距而获得清晰的像的。

　　近视眼应配戴凹透镜制成的眼镜（让光线发散一些），远视眼应配戴凸透镜制成的眼镜（让光线会聚一些）。

　　（4）投影仪：投影仪实质上是凸透镜和平面镜的组合，我们习惯上称投影仪中的凸透镜装置为幻灯机。它是根据凸透镜成倒立放大的实像的原理制成的，幻灯片到镜头的距离u应满足f<u<2f，为了得到正立的像，幻灯片应倒插在镜头前。

　　（5）显微镜（补充内容）：显微镜由两个凸透镜组成，一个是目镜，一个是物镜，其成像原理是：物体通过物镜成倒立放大的实像，这个实像作为目镜的物体，再通过目镜成正立放大的虚像。人眼通过目镜看到的像与物体本身相比是倒立、放大的虚像。物镜焦距较短，目镜焦距较长。（物体到物镜的距离：f物<u<2f物，所成的像到目镜距离u′<f目）

例2、一物体放在凸透镜前18cm处，在透镜另一侧20cm处成一清晰的像，则此透镜的焦距（ ）

　　A．一定大于20cm　　　　　　　B．一定小于9cm

　　C．一定在10cm到8cm之间　　 　D．一定在9cm到10cm之间

[解析]

例3、将一凸透镜紧贴在书本上，透过凸透镜观看，下列说法正确的是（ ）

　　A、我们看到书的字放大了

　　B、将凸透镜拿起来使它稍离开书本，看到的字会更大些

　　C、将凸透镜继续逐渐远离书本，看到字将会一直越来越大

　　D、若将凸透镜放在眼前，会看到远处的景物都变大了

[解析]

例4、小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍了一张2寸的全身照，小刚在原地不动，小明又要给他拍一张2寸的半身像，正确的操作是（ ）

　　A、小明往前移，并使镜头往里缩

　　B、小明往前移，并使镜头往外伸

　　C、小明往后移，并使镜头往里缩

　　D、小明往后移，并使镜头往外伸

[解析]

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