光学凸透镜成像教学课件.ppt

光学凸透镜成像教学课件

课程目标通过本课程的学习，你将能够：1.掌握凸透镜的基本概念和结构；2.理解光的折射原理以及凸透镜的折射作用；3.掌握焦点、焦距的概念以及如何确定凸透镜的焦距；4.理解凸透镜成像的基本原理和成像规律；5.能够运用成像公式解决实际问题；6.了解凸透镜在各种光学仪器中的应用；7.培养科学探究精神和实践能力。掌握概念理解凸透镜的结构和光学特性。理解原理掌握光的折射规律，了解凸透镜的聚光作用。应用公式

什么是凸透镜？凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透明光学元件。它能够汇聚光线，形成实像或虚像。凸透镜在光学仪器中应用广泛，是照相机、望远镜、显微镜等设备的重要组成部分。了解凸透镜的特性，是学习光学的基础。

凸透镜的基本结构凸透镜的基本结构包括：1.镜面：凸透镜的表面，通常是球面或非球面；2.光心：凸透镜的中心点，通过光心的光线传播方向不变；3.主光轴：通过光心并垂直于镜面的直线；4.焦点：平行于主光轴的光线经过凸透镜后汇聚的点；5.焦距：焦点到光心的距离。了解凸透镜的这些基本结构，有助于我们更好地理解其成像原理。光心、主光轴、焦点和焦距是描述凸透镜光学特性的重要参数。镜面凸透镜的表面。光心透镜中心点。主光轴

凸透镜的主要特征凸透镜的主要特征包括：1.汇聚光线：凸透镜能够将平行光线汇聚于焦点；2.成像：凸透镜能够形成实像或虚像；3.放大：凸透镜能够放大物体；4.倒立：凸透镜形成的实像通常是倒立的；5.应用广泛：凸透镜在各种光学仪器中应用广泛。这些特征决定了凸透镜在光学领域的地位。了解这些特征，有助于我们更好地应用凸透镜解决实际问题。1汇聚光线平行光线汇聚于焦点。2能够成像形成实像或虚像。放大物体

光的折射原理光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。折射是由于光在不同介质中的传播速度不同造成的。光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角；反之，光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。理解光的折射原理，是理解凸透镜成像原理的基础。凸透镜正是利用光的折射作用来汇聚光线，形成像。1光疏介质光在其中传播速度较快的介质。2光密介质光在其中传播速度较慢的介质。3折射角折射光线与法线的夹角。

凸透镜的折射作用凸透镜的折射作用是指光线通过凸透镜时，由于凸透镜的特殊形状，光线发生两次折射，最终汇聚于焦点。平行于主光轴的光线经过凸透镜后，折射光线汇聚于焦点；通过光心的光线，传播方向不变；通过焦点的光线，经过凸透镜后，折射光线平行于主光轴。了解凸透镜的折射作用，有助于我们理解凸透镜的成像原理。不同入射角度的光线，经过凸透镜后，折射情况不同。平行光线汇聚于焦点。通过光心的光线传播方向不变。通过焦点的光线折射后平行于主光轴。

焦点和焦距的概念焦点是指平行于主光轴的光线经过凸透镜后汇聚的点。焦距是指焦点到光心的距离。焦点和焦距是描述凸透镜光学特性的重要参数。不同曲率的凸透镜，其焦距也不同。焦距越短，凸透镜的汇聚能力越强。掌握焦点和焦距的概念，有助于我们理解凸透镜的成像规律。焦点的位置决定了像的位置，焦距的大小决定了像的大小。1焦点光线汇聚的点。2焦距焦点到光心的距离。

如何确定凸透镜的焦距确定凸透镜焦距的方法有：1.平行光法：将凸透镜正对着太阳光，调节凸透镜与地面的距离，使地面上出现最亮的光点，测量光点到凸透镜中心的距离，即为焦距；2.成像法：将物体放在凸透镜前，调节物体与凸透镜的距离，使在屏幕上成清晰的像，测量像距和物距，利用成像公式计算焦距。不同的方法，其精度不同。平行光法简单易行，但精度较低；成像法精度较高，但操作较为复杂。1平行光法简单易行，精度较低。2成像法精度较高，操作复杂。

凸透镜成像的基本原理凸透镜成像的基本原理是光的折射。当物体发出的光线通过凸透镜时，光线发生两次折射，最终汇聚于一点，形成像。像可以是实像或虚像，实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接。像的大小、正倒、虚实取决于物距的大小。理解凸透镜成像的基本原理，是掌握凸透镜成像规律的基础。物距、像距、焦距是描述凸透镜成像的重要参数。物距物体到凸透镜的距离。1像距像到凸透镜的距离。2焦距凸透镜的固有属性。3

成像的三条特殊光线在凸透镜成像中，有三条特殊光线：1.通过光心的光线，传播方向不变；2.平行于主光轴的光线，经过凸透镜后，折射光线通过焦点；3.通过焦点的光线，经过凸透镜后，折射光线平行于主光轴。利用这三条特殊光线，可以方便地确定像的位置。掌握这三条特殊光线，是解决凸透镜成像问题的关键。通过绘制光路图，可以直观地了解成像情况。光心光线传播方向不变。平行光线通过焦点。焦点光线平行主光轴。

光线追踪法光线追踪法是指通过绘制光路图来确定像的位置和性质的方法。在绘制光路图时，通常选取三条特殊光线中的两条，通