凸透镜成像规律(凸面镜成像)
凸透镜成像
教八年级物理凸透镜成像作业时,我发现孩子继续学习的信心被大雾严重挫伤。她的一句“以前觉得数学很难,现在和物理比起来,觉得做数学就是天堂”,让我笑了。
那么如何学好凸透镜成像的知识呢?
先了解光进入凸透镜后的折射
1)平行于凸透镜主光轴的平行光入射,通过凸透镜后会聚到主光轴上的一点(即焦点F),即凸透镜的会聚作用。
2)入射光经过凸透镜的光心O入射,经过凸透镜后光的方向不变。
3)凸透镜焦点F处的光入射,通过凸透镜,然后以平行于主光轴的平行光线出射。
注1)和3)其实都是光路可逆性,即出射光和入射光互换,光路完全相同的表现。
凸透镜图像实际上是根据1)到3) 的。
如果结合凸透镜成像公式1/u 1/V=1/f,对理解凸透镜成像很有帮助!公式中,u和v是物体与其像到凸透镜光心o的距离,分别是物距和像距,f是凸透镜焦点f到光心o的距离。
从纯数学的角度观察成像公式的特点很有意思U和V相等,U和V可以互换,公式依然成立!实际上,物理上,这是光路可逆性!把数学和物理结合起来真的很有趣。其实这也是我在教育孩子学习数学和物理的过程中一直强调和倡导的数学是工具,但它有物理意义。数学和物理要结合起来,学习中要结合相应的物理图像,这样学习才容易理解,效率高。
进一步观察,我们知道F是凸透镜的固有性质。只要凸透镜的材料和形状确定,F的值就是固定的,与入射光无关。如果U减少,那么V增加,这样公式就可以相等(反之亦然)。这其实反映了物理学中凸透镜成像的一个有趣现象当一个物体从远处(2f) (=2f,fu2f)慢慢靠近凸透镜时,形成的图像依次是。当u=f时,v的值一定是无穷大,这样公式才能成立。物理上表现为物体在焦平面(通过焦点并与主光轴垂直的平面)上的入射光通过凸透镜出射,形成平行光;如果uf,V为负,则显示虚像。
以上结合凸透镜成像,相信凸透镜成像的知识一定会被彻底攻克。
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凸透镜成像原理凸透镜成像实验视频教学