凸透镜、凹透镜的三条特殊光线
1.凸透镜:
(1)过光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不变。如①。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线经过焦点。如②。
(3)过焦点的光线,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴。如③。
2.凹透镜:
(1)过光心的光线,经凹透镜折射后传播方向不变。如①′。
(2)平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点。如②′。
(3)其延长线经过焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。如③′。
3.应用:制作平行光源。把小灯泡放在凸透镜的焦点处,小灯泡发出的光经凸透镜折射后变为平行光(平行于主光轴)。
(1)凹透镜的焦点是虚焦点,光线不经过焦点,是光线的延长线经过焦点。
(2)当组成光束的光线“不特殊”时,经折射后光束是会聚还是发散,容易出错;只要是光束的范围变小了,光束就会聚了;如果光束的范围变大了,则光束就发散了。
利用三条特殊光线确定像的位置和性质。例如,位于凸透镜的二倍焦距以外的物体通过凸透镜所成的像如图所示,由图示可以看出:此时的像是倒立、缩小的实像,像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。
如图所示,已知一条入射光线过凸透镜的光心O,一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行,请分别画出它们对应的折射光线和入射光线。
解答本题按照以下思路进行分析和操作:
本题考查的是通过凸透镜的特殊光线,平行于主光轴的光线经过凸透镜后通过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,经过光心的光线,光的传播方向不变。
答案:如图所示:
画出图中光线ab和Oc通过透镜前后的完整光路。
本题考查透镜的光路图。凹透镜三条特殊光线的作图:对于凹透镜平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
答案:如下图所示
1.如图所示,请画出从光源S发出的三条光线,经透镜折射后的传播方向。
本题考查透镜对光的作用。过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点;延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。
答案如图:
2.如图所示,S为蜡烛,S′为蜡烛通过凸透镜所成的像,请根据凸透镜成像特点,画图确定并标出凸透镜光心O点的位置及两侧焦点F的位置。
本题考查利用凸透镜的特殊光线作图。利用通过凸透镜光心的光线传播方向不变首先确定凸透镜光心O的位置;然后利用平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点,确定凸透镜两侧的焦点F。
答案:如图所示
3.在如图所示的光路图中,分别填入合适的透镜。
解答本题要明确以下两点:(1)光线经透镜折射后是发散了还是会聚了。(2)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
本题考查透镜对光线的作用。凸透镜对光线具有会聚作用,左图明显是会聚作用,所以应该是凸透镜;凹透镜对光线具有发散作用,右图入射光线变得发散,所以是凹透镜。
答案如图所示:
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