5 透镜及其应用
5.4 凸透镜的应用
一 近视眼和远视眼
1人眼成像:
人眼成像原理:凸透镜成像原理
人眼的晶状体部分相当于凸透镜,视网膜相当于光屏
人眼在看远处物体时,晶状体变薄,焦距变大,使像成在视网膜上,人眼在看近处物体时,晶状体变厚,焦距变小,使像成在视网膜上
2 近视眼和远视眼
人眼近视时,晶状体变厚,焦距变小,会聚能力变强,使像成在视网膜之间
矫正时,通过凹透镜使光线更加发散,从而使像仍然成在视网膜上
人眼远视时,晶状体变薄,焦距变大,会聚能力下降,使像成在视网膜之后
矫正时,通过凸透镜使光线更加会聚,从而使得像仍然成在视网膜上
二 显微镜
1作用:观察更微小的物体,将人类视觉带入微观领域
2主要光学器件:反光镜、物镜、目镜
3显微镜的原理与光路图:
反光镜:平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本
1凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用
2平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用
物镜:是被观察物体成一个倒立的放大的实像,类似投影仪原理;
目镜:把物镜成的实像,再一次放大成正立的虚像,;类似放大镜原理
光路原理图如下
两个物距:
物镜的物距:f<u<2f
目镜的物距:u<f
三 望远镜
1 开普勒望远镜:目镜物镜均为凸透镜
如下图,远处物体射来光线,可看成物距远大于物镜2倍焦距,经过物镜后,在物镜后1倍焦距到2倍焦距之间形成了倒立、缩小的实像。这个倒立像又在目镜的1倍焦距以内,这样经过目镜成倒立放大的虚像,所以物镜的成的倒立缩小的实像作为目镜的发光物体,从目镜可以看到远处物体的倒立虚像,由于增大了视角,估提高了分辨能力,这样就能比较清晰的看到远处的物体
2望远镜的原理
目镜的作用,是把物镜成的实像,再一次放大成虚像;物镜的作用,使被观察的物体成一个倒立、缩小、实像
课堂检测
1 正常人的眼睛在水中看物体会一片模糊,因为光从空气射入眼睛折射程度大,而光从水中射入眼睛折射程度就明显减小.关于在水中看清物体,有下列说法:
①高度远视的人在水中裸眼看物体更清晰;
②高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰;
③正常人在水中应戴高度老花眼镜;
④正常人在水中应戴高度近视眼镜.
其中正确的是( )
A①③
B②④
C①④
D②③
2 就人们在电影院内看到的银幕上的画面,下列说法中正确的是( )
A对人眼与放映机来说,画面都是像
B对人眼而言它是物而不是像,只有对放映机的镜头而言才是像
C对人眼与放映机而言,整个画面是放大的实像
D对人眼与放映机而言都是物
3 如图为正常人眼看远近不同物体时眼睛的自动调节,以下分析正确的是( )
A这不可能是同一个人的眼
B这说明眼睛是一个自动变焦(距)系统
C看近处的物体晶状体应扁平一些
D看远处的物体常常需要眯起眼睛看
4 如图所示,描述了眼睛看近处物体和远处物体的光路图,它描述的是( )
A近视眼的成像情况
B远视眼的成像情况
C正常眼的成像情况
D无法确定
5 填写显微镜的结构名称
1、转换器
2、细准焦螺旋
3、载物台
4、___1___
5、粗准焦螺旋
6、___2___7、___3___ (选填“反光镜”、“目镜”、或“物镜”)
6 显微镜下方通常用一个小镜作反光镜.这一小镜是___1___(填“凸面”或“凹面”)镜,它的作用是使人看到的像亮度___2___(填”增强”或“减弱”).光线较弱时还可以用___3___(大或小)光圈
7 根据凸透镜成像规律分析,经过显微镜物镜后,微小物体所成的像,位置在( )
A物镜的1倍焦距之内
B物镜的1倍焦距与2倍焦距之间
C目镜的1倍焦距之内
D目镜的1倍焦距与2倍焦距之间.
8 关于望远镜,下列说法正确的是( )
A物镜成缩小的实像
B物镜成放大的虚像
C目镜成放大的实像
D目镜成缩小的虚像
9 如图是一种光学仪器的原理,图中L1是物镜,L2是目镜.这种仪器是___1___(选填“望远镜”或“显微镜”),目镜的作用相当于___2___.
10 反射式天文望远镜的结构凹面镜:收集来自远处的光并反射到平面镜上。
凸透镜:起成像作用
平面镜:改变光的传播方向
所以物镜是___1___,决定着反射望远镜的观察效果(选填凸透镜/凹面镜)
右图普通望远镜的物镜是___2___,(选填凸透镜/凹透镜)
这两种情况下,目镜的作用都相当于一个普通的___3___镜
参考答案
1 解:高度近视的人是因为他的眼睛的晶状体会聚能力强,因为光在水中的传播速度比在空气中小,光从水中射入眼睛折射程度明显减小,高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰
正常人在水中就成远视眼了,应戴高度老花眼镜.
故选D.
2 解:我们在电影院看到银幕上的画面,对于幻灯机来说,是通过其镜头所成幻灯片的一个倒立放大的实像,故对于幻灯机来说是像;而对于人来说,人看到的银幕的画面相当于景物,其像应成在视网膜上,故对于人的眼睛来说,银幕上的画面相当于物.
故选B.
3 解:AB、正常眼看远处和近处的物体都清晰,就是根据晶状体自动调节的原理,故说明眼睛是一个自动变焦(距)系统,所以图中可能是同一个人的眼观察不同物体时的情况,故A错误,B正确;
C、看近处的物体,要使得像成在视网膜上,应该让晶状体会聚能力变强,所以应该变厚,故C错误;
D、对于正常眼,看远处和近处的物体的都是正常看就行,但对于近视眼,远处物体的像成在视网膜的前方,所以通过眯眼的方式让晶状体在一定程度上变薄,有利于看清远处的物体,故D错误;
故选B.
4 解:正常人的眼睛自我调节能力很强,通过调节晶状体的平凸程度,可以使远处物体和近处物体都成像在视网膜上,由图可知,这是正常眼的成像情况.
故选C.
5 解:仔细观察显微镜的结构,由基础的实验操作知识可以得知显微镜各个部位的名称。
1、转换器
2、细准焦螺旋
3、载物台
4、目镜
5、粗准焦螺旋
6、物镜
7、反光镜
故答案为:目镜、物镜、反光镜
6 解:显微镜下方通常用一个小镜作反光镜,反光镜:可以转动,使光线经过通光孔反射上来,其两面是不同的:光强时使用平面镜,光弱时使用凹面镜,因此对光时,要使视野变亮.遮光器上有大小光圈,当外界光线较强时用小光圈,当外界光线较弱时用大光圈;
故答案为:凹面;增强;大
7 解:显微镜的物镜焦距短,放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像,像位于物镜的2倍焦距之外;故AB错误;
目镜焦距长,显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像;故C正确,D错误.
故选C.
8 解:望远镜由物镜和目镜组成,物镜和目镜都是凸透镜,物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像.
故选A.
9解:由图可见,远处的天体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像,相当于照相机,然后用目镜把这个天体的实像再放大(正立、放大的虚像),就能看清很远处的物体了,这就是望远镜的原理,目镜相当于一个放大镜.
故答案为:望远镜;放大镜.
10 解:天文望远镜是用凹面镜作物镜,普通望远镜的物镜是凸透镜,
目镜的作用相当于一个放大镜,用来把这个像放大.
故答案为:凹面镜,凸透镜;放大.