(共32张PPT)
第四章 多彩的光
第六节 神奇的眼睛
新课引入
先“剧透”一下:我们的眼睛看世界是通过凸透镜成像的原理实现的,而且外面的世界在我们的视网膜上形成的是倒立的实像!
但是,为什么我们脑海里看到的世界是正立的呢?
眼睛的视物原理
知识点1
新课讲授
1.眼球的构造:晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,视网膜与视神经是相连的。
眼球的构造
2.眼睛的视物原理
来自物体的光通过瞳孔,经过晶状体在视网膜上成缩小、倒立的实像,该实像经过神经系统传到大脑,大脑通过分析处理将倒立的图像翻转过来,我们就看到了物体。
我们是如何看到物体的
3.正常眼睛的调节
(1)看远处的物体
当睫状体放松时,晶状体变薄,对光的折射能力变弱,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛就可以看清远处的物体。
(2)看近处的物体
当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的折射能力变强,近处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
1. 近视眼及其矫正
视力的矫正
知识点2
(1)近视眼的特点:只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
远处
(2)近视眼的成因
近视眼的晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处的物体成像在视网膜前,导致视网膜上得不到清晰的像。
近视眼的成因——
成像在视网膜前
(3)近视眼的矫正
凹透镜对光有发散作用,在近视眼前方加一个焦距合适的凹透镜,就能使成在视网膜前方的像后移,重新成在视网膜上,达到矫正近视眼的目的。
近视眼的矫正
2. 远视眼及其矫正
(1)远视眼的特点:只能看清远处的物体,看不清近处的物体。
近处
(2)远视眼的成因
远视眼的晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,使得近处的物体成像在视网膜后,导致视网膜上得不到清晰的像。
远视眼的成因——成像在视网膜后
(3)远视眼的矫正
凸透镜对光有会聚作用,在远视眼前方加一个焦距合适的凸透镜,就能使成在视网膜后方的像前移,重新成在视网膜上,达到矫正远视眼的目的。
远视眼的矫正
拓展:眼镜的度数
①眼镜的规格通常不用焦距表示,而是用“度”表示,其数值等于焦距(以m做单位)倒数的100倍。
②举例:若某透镜焦距为0.5m,则它的度数数值为 度。
1. 放大镜
(1)原理:物体在凸透镜的1倍焦距以内,成正立、放大的虚像。
透镜的应用
知识点3
放大镜
(2)光路图
F
F
像和物体在凸透镜的同侧
O
(3)特点:在1倍焦距以内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大。
放大镜的调节
①使像变大一些:让放大镜与物体之间的距离适当增大些。
②使像变小一些:让放大镜与物体之间的距离适当减小些。
③“适当”的意思:保持物体处于放大镜的1倍焦距之内。
2.照相机
(1)原理:照相机的镜头相当于一个凸透镜,物体(人或景物)位于凸透镜2倍焦距以外,通过镜头在胶片上成一个倒立、缩小的实像。
照相机的成像原理
(2)光路图
F
F
2f
2f
u>2f,成倒立、缩小的实像
O
(3)特点:拍照时,物体离镜头的距离越近,像离镜头的距离越远,所成的像越大;物体离镜头的距离越远,像离镜头的距离越近,所成的像越小。
照相机的调节
①若要使拍摄景物的像变大,应使相机前移,减小物距,且镜头前伸,增大像距(胶片与镜头间的距离)。
②若要使拍摄景物的像变小,应使相机后移,增大物距,且镜头后缩,减小像距(胶片与镜头间的距离)。
(4)眼睛和照相机的对比
项目 眼睛 照相机
结构 晶状体(相当于凸透镜) 镜头(相当于凸透镜)
瞳孔 光圈
视网膜(有感光细胞) 底片(有感光材料)
成像 倒立、缩小、实像
调节 作用 像距不变,当物距改变时,通过改变晶状体的厚度,来改变焦距,使视网膜上成清晰的像 焦距不变,当物距改变时,通过改变镜头与底片间的距离,来改变像距,使底片上成清晰
的像
3.投影仪
(1)原理:投影片到镜头的距离(物距)在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,屏幕上会得到投影片倒立、放大的实像。
投影仪的成像原理
(2)光路图
F
F
2f
2f
f<u<2f,成倒立、放大的实像
O
(3)特点:投影片离镜头越近时,像到镜头的距离越远,屏幕上所成的像越大;投影片离镜头越远时,像到镜头的距离越近,屏幕上所成的像越小。
4.光学显微镜
(1)目镜:靠近眼睛的凸透镜。
(2)物镜:靠近被观察物体的凸透镜。
(3)原理:被观察的物体在物镜的1倍焦距和2倍焦距之间,经物镜后成倒立、放大的实像,这一实像恰好处在目镜的1倍焦距之内,经目镜后成放大的虚像。
显微镜
①物镜: f<u<2f,成倒立、放大的实像,相当于投影仪的镜头。
②目镜:u<f,成正立、放大的虚像,相当于放大镜。
第二次:正立、放大的虚像
第一次:倒立、放大的实像
5.开普勒望远镜
(1)望远镜的种类很多,开普勒望远镜由两组凸透镜组成。
(2)原理:望远镜观察的物体极远,即物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,所以物体在物镜的焦点附近成一个倒立、缩小的实像。这个实像落在目镜的1倍焦距以内,经目镜后成正立、放大的虚像。
开普勒望远镜
①物镜:u>2f,成倒立、缩小的实像,相当于照相机的镜头。
②目镜:u<f,成正立、放大的虚像,相当于放大镜。
第二次:正立、放大、虚像
第一次:倒立、缩小、实像
课堂小结
神奇的眼睛
眼睛的视物原理
晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏
近视眼及其矫正
远视眼及其矫正
成像在视网膜后,戴凸透镜矫正
透镜的应用
成像在视网膜前,戴凹透镜矫正
放大镜(正立、放大的虚像)
照相机(倒立、缩小的实像)
投影仪(倒立、放大的实像)
随堂练习1
随堂练习2
A
随堂练习3
B
随堂练习4
C
提示:成实像,物近像远像变大;成虚像,物近像近像变小。