初中光学实验05竞赛.ppt

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1、初中物理实验初中物理实验有关光学的实验有关光学的实验本讲座的光学实验均以几何光学为理论基础本讲座的光学实验均以几何光学为理论基础几何光学的四个基本定律：几何光学的四个基本定律：光的直线传播定律光的直线传播定律光的独立传播定律光的独立传播定律光的反射定律光的反射定律光的折射定律光的折射定律光的直线传播光在同一种均匀媒质物质里沿直线方向传播。人是怎样观察到光线的直线传播 只有当光束进入人眼时，方能引起视觉效应，人眼所能看到的只是光束的顶点光束的顶点，而不是光线的本身。PPPPP光的直线传播光的直线传播光的直线传播的一个例证：针空照相机光的直线传播光的直线传播的另一个例证：障碍物受扩展光源照射时，在

2、屏上形成本影和半影光的反射反射定律：入射角等于反射角。入射角反射角光的反射用梳子和平面镜验证光的反射光的反射平面镜成像特点光的反射平面镜成像特点：利用作图法求平面镜成像的位置SOS光的反射平面镜成像特点：利用作图法求平面镜成像的位置SS光的反射平面镜成像特点和性质物体在平面镜里成的是正立的虚像，像和物体大小相等；它们的连线跟镜面垂直；它们到镜面的距离相等。光的反射 平面镜成像特点：如何区分虚像和实像 1.实像由光线的实际交点组成，在实像所在位置，有实际光线到达；而虚像是由实际光线的反向延长线组成；s 2.把一个光屏放在实像所在位置，在光屏上可以获得一个清晰的像，而把光屏放在 虚像位置上，在光屏

3、上看不到像；3.虚像一般是正立的，而实像则是倒立的。光的反射 平面镜成像特点：平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？A光的反射 平面镜成像特点：平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？B光的反射 平面镜成像特点：平面镜前有一个物，眼睛能不能看到其虚像？C思考题：画出通过该平面镜所能看到物的范围。光的反射 平面镜成像特点：Hh光的反射平面镜的反射 光的反射平面镜的一个应用 潜望镜光的反射平面镜的反射 光线沿SO方向投射到一片和它垂直的平面镜上，一定逆着SO方向反射回来;若平面镜转动角，则光线沿OA方向反射,SOA=2。ShAO平面镜的一个应用：微小长度变化的测量-光杠杆工作原理 光的反射光的反

4、射多面平面镜的成像特点 两块90放置的平面镜，能成多少个像？光的反射多面平面镜的成像特点光的反射多面平面镜的成像特点光的反射多面平面镜的成像特点 推广至一般：两个平面镜相互之间夹角为，平面镜所成像的数目为n-1个，n由下式求得：（360/）=n+x,x为小于1的数 当=90 时，可得3个像。思考题：当=60 时，可得几个像？光的折射和固体折射的测定折射现象及其规律 光从一种物质进入另一种物质，它的传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。折射现象及其规律折射定律 nsini=nsini 其中，i:入射角,i:反射角光的折射和固体折射的测定iinn 光从空气斜射入水或玻璃等透明物质，折射角小于入

5、射角；光从水或玻璃等透明物质斜射入空气，折射角大于入射角。iinnn大于nn大于n空气水P1P2iiQ1Q2光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率 用量角器分别测出i和i，并依照折射定律计算玻璃砖的折射率光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率P1P2iiQ1Q2光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率 用量角器分别测出i和i，并依照折射定律计算玻璃砖的折射率iiP1P2Q1Q2ACB光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率O光的折射和固体折射的测定用激光测定玻璃砖的折射率光的折射和固体折射的测定用激光

6、测定玻璃砖的折射率OP2ii光的折射和固体折射的测定 用针尖定出入射点与出射点在纸上的投影位置，用量角器分别测出i和i，并依照折射定律计算玻璃砖的折射率OD用激光测定玻璃砖的折射率P1P2P1P2iiad光的折射和固体折射的测定用激光测定玻璃砖的折射率-利用光的二次反射光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率-几个思考题 1.在纸上正确地画出玻璃砖的两个界面aa和bb后，不慎将玻璃砖向aa方向移动了少许，折射率值是否发生改变？aabbaabb 2.在纸上将两个界面aa和bb画得比玻璃砖宽了少许，折射率值是否发生改变？测得的折射角比真实的要大，由n=sini/sini,测得的折射率偏小

7、光的折射和固体折射的测定用插针法测定玻璃砖的折射率-几个思考题三棱镜玻璃圆柱体透镜成像和透镜焦距的测定 两个侧面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是平面)的透明体叫做透镜.凸透镜透镜成像和透镜焦距的测定凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置FFuv透镜成像和透镜焦距的测定凸透镜的成象特点：利用公式求透镜成像位置uvu:物距，对于实物体总是取正值。实物体是指镜前所放的物体或镜前由其他透镜所成的一个实像V:像距，实像是正值，虚像是负值。f:透镜焦距，凸透镜是正值，凹透镜是负值。凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置透镜成像和透镜焦距的测定FFuv凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置透

8、镜成像和透镜焦距的测定uv所以，虚像是负值。凸透镜的成象公式：物体位置像的位置像的大小像的虚实像的正倒应用u=v=f极小实像倒立会聚u2f2fvf缩小实像倒立照相机u=2fv=2f等大实像倒立2fufv 2f放大实像倒立幻灯机u=fv=不成像平行光源uf像物同一侧虚像正立放大镜透镜成像和透镜焦距的测定凹透镜透镜成像和透镜焦距的测定凹透镜的成象特点：透镜成像和透镜焦距的测定F凹透镜的成象特点：透镜成像和透镜焦距的测定F自准直法测凸透镜焦距 位于凸透镜焦平面上物体发出的光，经透镜折射后成为平行光，若用一面反射镜将这平行光反射回去，再经过原透镜，则必然成像于原焦平面上，透 镜与物之间的距离即为透镜的

9、距离。透镜成像和透镜焦距的测定用准直法测凸透镜焦距 位于凸透镜焦平面上物体发出的光线，经过透镜折射后，再用一面反射镜将这光线反射回去，再经过原透镜，则必然成像于原焦平面上，用作图法可求得该像。透镜成像和透镜焦距的测定F副光轴作图法 物距-像距法测量透镜焦距透镜成像和透镜焦距的测定uv光的折射 光学实验的几个技巧问题：光源：通常用平面图形（例如网格）做物，还需要用小灯照明，由于小灯发光的线度甚小，应在小灯和物之间加一块毛玻璃，毛玻璃起漫反射作用，使物得到均匀照明。像屏：实像是光束的会聚中心，眼睛可以看到实像，但光束直径较小，眼睛直接观察不容易，可利用毛玻璃的漫反射，在各个角度都能看到屏上的像。各

10、光学元件共轴的调节：粗调：将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座 平行。细调：根据成像位置来调节，在移动透镜的过程 中，像的中心位置保持不变光的折射 光学实验的几个技巧问题：各光学元件共轴的调节：粗调：将各个元件的中心大致在一条直线上，通常与光具座平行。细调：根据成像位置来调节，在移动透镜的过程中，像的中心位置保持不变.由透镜两次成法求凸透镜焦距 透镜成像和透镜焦距的测定由透镜两次成像求凸透镜焦距 透镜成像和透镜焦距的测定(L4f)物小像大像dL 由透镜两次成像求凸透镜焦距d dL Lu1v1u2v2透镜成像和透镜焦距的测定由辅助透镜成像法求凹透镜焦距透镜成像和透镜焦距的测定由辅助透镜

11、成像法求凹透镜焦距ACCs2s2透镜成像和透镜焦距的测定透镜组的成象组装显微镜与放大率测定显微镜组装显微镜与放大率测定显微镜组装显微镜与放大率测定ABF1F2f1 f2 物镜 目镜 光学间隔显微镜组装显微镜与放大率测定F1F2f1 f2d1d2d3BAA2B2B1A1物镜目镜 由眼睛的调节作用所能看得清楚的最远和最近两点，分别叫作远点和近点。正常眼的远点在无限远处，近点在眼前10cm至15cm处。物体离开眼睛25cm处，眼睛看得最清晰，并且看起来不感到疲劳，这个距离称之为明视距离。F1F2BAA2B2B1A1f1 f2d1d2d3d3.显微镜的放大作用可用横向放大率来描述：1.物镜的横向放大率

12、：2.目镜的横向放大率：4.通常规定，明视距离d=25cm,显微镜的光学间隔=16cm.按照上述数据计算出的oe刻在物镜和目镜 显微镜放大率的测定方法：在距离目镜25cm处放置一毫米分度的米尺（B），在物镜前放置另一毫米分度的短尺（A)，观察者用一只眼睛通过显微镜观察短尺A的像，另一只眼睛直接观察米尺B,将同时看到的物长和像长进行比较.组装显微镜与放大率测定25cmA尺B尺B尺A尺的像望远镜物镜目镜 fo fe组装望远镜与放大率测定对于望远镜，两透镜的光学间隔近乎为零。望远镜物镜目镜组装望远镜与放大率测定 用望远镜观察时，通常物在很远处或无限远处，物镜所成的像近乎位于物镜焦片面上，该像再通过目

13、镜成像在观察者眼睛的明视距离和无穷远处。望远镜视角放大率定义：AB是物AB的像,用仪器时虚像所张的视角,不用仪器时物体所所张的视角望远镜角放大率为：ABABO组装望远镜与放大率测定BAA1B1B2A2 fo fe所以，望远镜的放大率为：组装望远镜与放大率测定(实际上，物和望远镜的距离远大于望远镜长度，所以可看作不用仪器时物体所所张的视角）望远镜放大率的测定方法：观察者用一只眼睛观察望远镜视野中标尺的像l l0 0,另一只眼睛同时不通过望远镜直接观察标尺l l,将同时看到的物长和像长进行比较.组装望远镜与放大率测定 望远镜放大率的测定方法1：组装望远镜与放大率测定 从望远镜看到的像A2B2投影到物AB的平面上，显然，这样投影后像的视角仍为，所以ABB2A2AB 望远镜放大率的测定方法2：组装望远镜与放大率测定fo+fedL1L2 当望远镜对无穷远调焦时，望远镜筒的长度就可以认为是fo+fe。这时如将望远镜的物镜卸下，在它的位置上放一长度为L1的目的物，在离目镜d处，得一实像,其长度为L2,于是有：光的色散和颜色的合成光的色散 Red红,Orange橙,Yellow黄,Green绿,Blue蓝,Violet紫光的色散和颜色的合成观察光色散的一种简便方法光的色散和颜色的合成颜色的合成光的色散和颜色的合成颜色的合成：彩色显象管上荧光粉的排列