高中物理人教版2-3第一章光的折射
1.3棱镜和透镜
棱镜是横截面为三角形或梯形的棱镜,通常简称为棱镜(prism)。棱镜可以改变光的传播方向,还可以使白光发生色散。
1. 棱镜
白色光通过棱镜会发生色散,表明不同色光通过棱镜后的偏向角不同。偏向角不同,表明棱镜材料对不同色光的折射率不同。实验表明,红光的偏向角最小,紫光的偏向角最大。
表明棱镜材料对红光的折射率比紫光的小。
1.1 偏向角
在光学仪器中,常常用横截面是等腰直角三角形的棱镜来改变光路。由于玻璃对空气的临界角小于45度,所以在下面所示的各种情况中都会发生全反射。因此这种棱镜也叫全反射棱镜。
1.2 全反射棱镜
甲:棱镜使光束方向改变了90°。
乙:棱镜使光束方向改变了180°。
望远镜为了获得较大的放大倍数,镜筒要很长,使用两块这种棱镜,就能缩短镜筒的长度。
单色仪 分光镜 摄谱仪
近视镜和远视镜的镜片都是透镜。 透镜由两个折射曲面组成,折射曲面一般是球面或平面。
2. 透镜
透镜的种类
远视镜片边缘薄、中间厚,叫做凸透镜;
近视镜边缘厚、中间厚,叫做凹透镜。
在透镜的中部有一个特殊点,当光线透过该点时,传播方向不发生改变。这个点叫做光心,以O表示。通过光心O的任意直线叫做透镜的光轴。通过透镜两个球面的球心C1和C2的光轴,叫做主光轴,简称主轴。
2.1 光心和主光轴
平行于主光轴的光通过凸透镜后,会聚于主轴上的一点(图中的点),这个点叫做凸透镜的焦点(focus)。从焦点到光心O的距离叫做凸透镜的焦距(focal length),用符号f表示。
2.2 焦距
根据光路可逆原理,在凸透镜的焦点放一个光源,它就将发散光束变成平行光。
实验室中使用的平行光管正是利用凸透镜这一特性制成的。
注意
凸透镜的折射率越大,焦距也越短,对光线的会聚作用也越明显。
透镜焦距的长短反映了透镜对光线偏折本领的大小。
透镜焦距的倒数叫做焦度,用符号θ表示,即
θ= ——
透镜的焦度越大,对光线的偏折本领越大。焦度的单位叫做屈光度。
f
1
1屈光度= —— =1m-1
1m
1
2.3 焦度
广角镜
怎样选择和保养眼镜片?
患近视或者远视的同学在配眼镜时,都比较注意验光,以便正确选择镜片的屈光度。
课堂小结
棱镜是横街面为三角形或梯形的三棱镜。
透镜由两个折射曲面组成,折射曲面一般是球面或平面。
透镜的焦度越大,对光线的偏折本领越大。焦度的单位叫做屈光度。
1屈光度= —— =1m-1
1
1m