初中光學(xué)實(shí)驗(yàn)

1會(huì)計(jì)學(xué)初中光學(xué)實(shí)驗(yàn)初中光學(xué)實(shí)驗(yàn)光的直線傳播光的直線傳播光在同一種光在同一種均勻物質(zhì)均勻物質(zhì)里沿直線方向傳播里沿直線方向傳播光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)例證:光的直線傳播的一個(gè)例證:針孔照相機(jī)針孔照相機(jī)小孔成像的特點(diǎn)是:小孔成像是光的直線傳播所形成的有趣現(xiàn)象小孔所成的像是實(shí)際光束形成,可以使照相底片感光小孔成像時(shí),像的形狀與物相似,與孔的形狀無(wú)關(guān)小孔減小時(shí),像變得清晰,但亮度減小光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)例證:光的直線傳播的一個(gè)例證:針孔照相機(jī)針孔照相機(jī)有關(guān)小孔成像的下列說(shuō)法中,正確的是:A.小孔所成的像可以是彩色的.B.像的清晰度跟小孔的大小無(wú)關(guān).C.將照相底片放在光屏處可以拍攝到像.D.成像用的小孔必須是圓形的.答案:A,C光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn):光的直線傳播的一個(gè)實(shí)驗(yàn):小孔成像小孔成像光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食與月食光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食與月食 從光源發(fā)出的光,照射到不透明的物體上時(shí),會(huì)在物體后面形成一個(gè)光線照射不到的黑暗區(qū)域,這就是物體的“影”點(diǎn)光源障礙物影光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食與月食光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食與月食 障礙物受擴(kuò)展光源照射時(shí),在屏上形成本影和半影.擴(kuò)展光源障礙物光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食光的直線傳播的另一個(gè)例證:日食日全食日偏食光的直線傳播光的直線傳播光的直線傳播的另一個(gè)例證:月食光的直線傳播的另一個(gè)例證:月食月全食月偏食 當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí),就會(huì)發(fā)生月全食;但如果只是一部份進(jìn)入本影時(shí),則只會(huì)發(fā)生月偏食。
月全食和月偏食都是本影月食有時(shí)月球只進(jìn)入半影,這就稱為半影月食在半影月食發(fā)生期間,月亮將略為轉(zhuǎn)暗,但它邊緣并不會(huì)被地球的影子所阻擋人是怎樣觀察到光線的直線傳播人是怎樣觀察到光線的直線傳播 只有當(dāng)光束進(jìn)入人眼時(shí),方能引起視覺(jué)效應(yīng),人眼所只有當(dāng)光束進(jìn)入人眼時(shí),方能引起視覺(jué)效應(yīng),人眼所能看到的只是能看到的只是光束的頂點(diǎn)光束的頂點(diǎn),而不是光線的本身而不是光線的本身PPPPP光的直線傳播光的直線傳播光的反射光的反射反射定律:反射角等于入射角反射定律:反射角等于入射角入射角反射角光的反射光的反射平面鏡成像特點(diǎn)平面鏡成像特點(diǎn) 物體在平面鏡物體在平面鏡里成的是正立的虛里成的是正立的虛像,像和物體大小像,像和物體大小相等相等,像和物體以像和物體以鏡面為對(duì)稱鏡面為對(duì)稱光的反射光的反射利用作圖法求平面鏡成像的位置利用作圖法求平面鏡成像的位置SOS光的反射光的反射利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑利用作圖法求入射光線與反射光線的路徑SS光的反射光的反射 為了在鏡看見(jiàn)自己的全身像,鏡子至少應(yīng)當(dāng)有多高?為了在鏡看見(jiàn)自己的全身像,鏡子至少應(yīng)當(dāng)有多高?Hh光的反射光的反射 平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?A光的反射光的反射 平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?B光的反射光的反射 平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?平面鏡前有一個(gè)物,眼睛能不能看到其虛像?C光的反射光的反射畫出通過(guò)該平面鏡所能看到物的范圍。
畫出通過(guò)該平面鏡所能看到物的范圍光的反射光的反射 地面有一不透明物體,眼睛在地面有一不透明物體,眼睛在0點(diǎn),通過(guò)天花板點(diǎn),通過(guò)天花板上的平面鏡,人眼能看到的右側(cè)地面最大的范圍上的平面鏡,人眼能看到的右側(cè)地面最大的范圍0FE光的反射光的反射平面鏡的反射平面鏡的反射 光的反射光的反射潛望鏡潛望鏡光的反射光的反射微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)-光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理 光的反射光的反射微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)微小長(zhǎng)度變化的測(cè)-光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理 光的反射光的反射平面鏡的反射 光線沿光線沿SO方向投射到一方向投射到一片和它垂直的平面鏡上,一片和它垂直的平面鏡上,一定逆著定逆著SO方向反射回來(lái)方向反射回來(lái);若平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)若平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng) 角,則角,則光線沿光線沿OA方向反射方向反射,SOA=2 ShAO微小長(zhǎng)度變化的測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的測(cè)量-光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理光杠桿工作原理 光的反射光的反射關(guān)于線段的比例關(guān)于線段的比例:光的反射光的反射光的反射光的反射多面平面鏡的反射多面平面鏡的反射 根據(jù)光的反射定律,可以證明光線經(jīng)過(guò)夾角為90的兩個(gè)平面鏡的反射后,出射的光線與入射的光線之間的夾角為180。
即出射光線與入射光線平行但方向相反.光的反射光的反射多面平面鏡的反射多面平面鏡的反射 把三面平面鏡相互垂直地組裝在一起,就像箱子的一個(gè)角那樣,這個(gè)裝置稱之為角反射器1969年7月,阿波羅11號(hào)的宇宙航行員第一次登上了月球,在上邊放置了一臺(tái)重30千克的“角反射器列陣”,它由100個(gè)石英制的角反射器組成,排列成10行,每行10個(gè)角反射器剛放好,各國(guó)立即向它發(fā)射激光宇航員還沒(méi)有離開月球,科學(xué)家就捕獲到了反射光根據(jù)激光來(lái)回的時(shí)間和光速,就可以測(cè)得月亮與地球的距離目前測(cè)月的誤差已經(jīng)減少到15厘米了圖4-2-4光的反射光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn) 兩塊兩塊90放置的平面放置的平面鏡,能成多少個(gè)像?鏡,能成多少個(gè)像?光的反射光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn)光的反射光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn)多面平面鏡的成像特點(diǎn)光的反射光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn) 推廣至一般:兩個(gè)平面鏡相互之推廣至一般:兩個(gè)平面鏡相互之間夾角為間夾角為,平面鏡所成像的數(shù)目為,平面鏡所成像的數(shù)目為n-1個(gè),個(gè),n由下式求得:由下式求得:(360/)=n+x,x為小于為小于1的數(shù)的數(shù) 當(dāng)當(dāng)=90 時(shí),可得時(shí),可得3個(gè)像。
個(gè)像思考題:思考題:當(dāng)當(dāng)=60 時(shí),可得幾個(gè)像?時(shí),可得幾個(gè)像?光的反射光的反射多面平面鏡的成像特點(diǎn) 將兩面鏡子豎立在桌面上,用這兩面鏡子來(lái)照一下自己你會(huì)看到:兩面鏡子各照出你半個(gè)面孔,兩面鏡子的中線恰好在整個(gè)面孔的中間,再用右手摸一下右耳,??!真奇怪,在鏡子里你竟看到自己正在摸左耳呢!光的折射和固體折射率的測(cè)定光的折射和固體折射率的測(cè)定折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射現(xiàn)象及其規(guī)律 光從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì),它的傳播方向光從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì),它的傳播方向通常會(huì)改變,這種現(xiàn)象叫做光的折射通常會(huì)改變,這種現(xiàn)象叫做光的折射折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射現(xiàn)象及其規(guī)律折射定律折射定律 nsini=nsini 其中,其中,i:入射角入射角,i:折射折射角角光的折射和固體折射率的測(cè)定iinn 光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質(zhì),折射角光從空氣斜射入水或玻璃等透明物質(zhì),折射角小于入射角;小于入射角;光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣,折射光從水或玻璃等透明物質(zhì)斜射入空氣,折射角大于入射角角大于入射角iinnn大于nn大于n空氣水P1P2iiQ1Q2光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率 用量角器分別測(cè)出用量角器分別測(cè)出i和和i,并依照折射定并依照折射定律計(jì)算律計(jì)算玻璃磚的折射率玻璃磚的折射率光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率iiP1P2Q1Q2ACB光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率O光的折射和固體折射率的測(cè)定用激光測(cè)定玻璃磚的折射率用激光測(cè)定玻璃磚的折射率光的折射和固體折射率的測(cè)定用激光測(cè)定玻璃磚的折射率用激光測(cè)定玻璃磚的折射率OP2ii光的折射和固體折射率的測(cè)定 用針尖定出入射點(diǎn)與出射點(diǎn)在紙上的投用針尖定出入射點(diǎn)與出射點(diǎn)在紙上的投影位置,用量角器分別測(cè)出影位置,用量角器分別測(cè)出i和和i,并依照折并依照折射定律計(jì)算射定律計(jì)算玻璃磚的折射率玻璃磚的折射率OD用激光測(cè)定玻璃磚的折射率用激光測(cè)定玻璃磚的折射率P1P2光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率-幾個(gè)思考題幾個(gè)思考題 1.在紙上正確地畫在紙上正確地畫出玻璃磚的兩個(gè)界面出玻璃磚的兩個(gè)界面aa和和bb后,不慎將玻后,不慎將玻璃磚向璃磚向aa方向移動(dòng)了方向移動(dòng)了少許,折射率值是否發(fā)少許,折射率值是否發(fā)生改變?生改變?aabbaabb 2.在紙上將兩個(gè)界面在紙上將兩個(gè)界面aa和和bb畫得比玻璃磚寬了少許,折射率畫得比玻璃磚寬了少許,折射率值是否發(fā)生改變?值是否發(fā)生改變?測(cè)得的折射角比真實(shí)的要大,測(cè)得的折射角比真實(shí)的要大,由由n=sini/sini,測(cè)得的折射率偏小測(cè)得的折射率偏小光的折射和固體折射率的測(cè)定用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的折射率-幾個(gè)思考題幾個(gè)思考題三棱鏡玻璃圓柱體透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定 兩個(gè)側(cè)面都磨成球面兩個(gè)側(cè)面都磨成球面(或者一面是球面或者一面是球面,另一面是另一面是平面平面)的透明體叫做透鏡的透明體叫做透鏡.凸透鏡透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置FFuv凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定FFuv凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置凸透鏡的成象特點(diǎn):利用作圖法求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv虛像凸透鏡的成象公式:物體位置像的位置像的大小像的虛實(shí)像的正倒應(yīng)用u=v=f極小實(shí)像倒立會(huì)聚u2f2fvf縮小實(shí)像倒立照相機(jī)u=2fv=2f等大實(shí)像倒立2fufv 2f放大實(shí)像倒立幻燈機(jī)u=fv=不成像平行光源uf像物同一側(cè)虛像正立放大鏡透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn):利用公式求透鏡成像位置uvu:u:物距,對(duì)于實(shí)物體總是取正值。
物距,對(duì)于實(shí)物體總是取正值實(shí)物體是指鏡前所放的物體或透鏡鏡前由其他透鏡所成的一個(gè)實(shí)像實(shí)物體是指鏡前所放的物體或透鏡鏡前由其他透鏡所成的一個(gè)實(shí)像V:V:像距,像距,實(shí)像是正值,虛像是負(fù)值實(shí)像是正值,虛像是負(fù)值f:f:透鏡焦距,透鏡焦距,凸透鏡凸透鏡是正值,凹透鏡是負(fù)值是正值,凹透鏡是負(fù)值1/6+1/3=1/2實(shí)物體虛物體透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凸透鏡的成象特點(diǎn):凸透鏡的成象特點(diǎn):利用公式求透鏡成像位置利用公式求透鏡成像位置FFu=6v=?f=21/v=1/2-1/6=1/3v=3凸透鏡的成象特點(diǎn):凸透鏡的成象特點(diǎn):利用公式求透鏡成像位置利用公式求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定FFu=3v=?1/v =1/2-1/3=1/6v=6f=2凸透鏡的成象特點(diǎn):凸透鏡的成象特點(diǎn):利用公式求透鏡成像位置利用公式求透鏡成像位置透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv所以,虛像是負(fù)值f凹透鏡透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定凹透鏡的成象特點(diǎn):透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F凹透鏡的成象特點(diǎn):透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F自準(zhǔn)直法測(cè)凸透鏡焦距 位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光,經(jīng)透位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光,經(jīng)透鏡折射后成為平行光,若用一面反射鏡將這平鏡折射后成為平行光,若用一面反射鏡將這平行光反射回去,再經(jīng)過(guò)原透鏡,則必然成像于行光反射回去,再經(jīng)過(guò)原透鏡,則必然成像于原焦平面上,透原焦平面上,透 鏡與物之間的距離即為透鏡的鏡與物之間的距離即為透鏡的距離。
距離透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定用準(zhǔn)直法測(cè)凸透鏡焦距 位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光線,經(jīng)位于凸透鏡焦平面上物體發(fā)出的光線,經(jīng)過(guò)透鏡折射后,再用一面反射鏡將這光線反射過(guò)透鏡折射后,再用一面反射鏡將這光線反射回去,再經(jīng)過(guò)原透鏡,則必然成像于原焦平面回去,再經(jīng)過(guò)原透鏡,則必然成像于原焦平面上,用作圖法可求得該像上,用作圖法可求得該像透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定F副光軸作圖法 物距物距-像距法測(cè)量透鏡焦距像距法測(cè)量透鏡焦距透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定uv光的折射光的折射 光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問(wèn)題:光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問(wèn)題:光源光源:通常用平面圖形(例如網(wǎng)格)做物,還需要用小燈照:通常用平面圖形(例如網(wǎng)格)做物,還需要用小燈照明,由于小燈發(fā)光的線度甚小,應(yīng)在小燈和物之間加一塊毛明,由于小燈發(fā)光的線度甚小,應(yīng)在小燈和物之間加一塊毛玻璃,毛玻璃起漫反射作用,使物得到均勻照明玻璃,毛玻璃起漫反射作用,使物得到均勻照明像屏像屏:實(shí)像是光束的會(huì)聚中心,眼睛可以看到實(shí)像,但光束:實(shí)像是光束的會(huì)聚中心,眼睛可以看到實(shí)像,但光束直徑較小,眼睛直接觀察不容易,可利用毛玻璃的漫反射,直徑較小,眼睛直接觀察不容易,可利用毛玻璃的漫反射,在各個(gè)角度都能看到屏上的像。
在各個(gè)角度都能看到屏上的像各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié):各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié):粗調(diào):將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上,通常與光具座粗調(diào):將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上,通常與光具座 平行細(xì)調(diào):根據(jù)成像位置來(lái)調(diào)節(jié),在移動(dòng)透鏡的過(guò)程中,像的中細(xì)調(diào):根據(jù)成像位置來(lái)調(diào)節(jié),在移動(dòng)透鏡的過(guò)程中,像的中 心位置保持不變心位置保持不變光的折射光的折射 光學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)技巧問(wèn)題:各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié):各光學(xué)元件共軸的調(diào)節(jié):粗調(diào):粗調(diào):將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上,通常與光具座平行將各個(gè)元件的中心大致在一條直線上,通常與光具座平行細(xì)調(diào):細(xì)調(diào):根據(jù)成像位置來(lái)調(diào)節(jié),在移動(dòng)透鏡的過(guò)程中,像的中心位置根據(jù)成像位置來(lái)調(diào)節(jié),在移動(dòng)透鏡的過(guò)程中,像的中心位置保持保持不變不變.由透鏡兩次成法求凸透鏡焦距由透鏡兩次成法求凸透鏡焦距 透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距 透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定(L4f)物小像大像dL 由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距由透鏡兩次成像求凸透鏡焦距d dL Lu1v1u2v2透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定1/6+1/3=1/21/3+1/6=1/2由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距由輔助透鏡成像法求凹透鏡焦距ACCs2s2透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定透鏡成像和透鏡焦距的測(cè)定。