【小林课堂】【光学】 透镜成像规律
模块1 透镜基础
◆ 透镜
一、透镜透镜是用透明物质(如玻璃、水晶)制成的一种光学元件，对光线有折射作用。折射面为两个球面，或者一个球面一个平面。
二、透镜的分类
透镜分为凸透镜和凹透镜两大类。
凸透镜：中间厚，两边薄，如上图中的(1)(3)(4)。
根据两个面的区别又可分为平凸面、凹凸面和双凸面。
凹透镜：中间薄，两边厚，如上图中的(2)(5)(6)。
类似，也能具体分为凸凹面、平凹面和双凹面。
生活中应用更多的是两侧对称的双凸面和双凹面这样的透镜。
三、透镜的基本概念
1.主光轴：通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴。
2.光心：主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。
四、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。因此，把一个凸透镜正对太阳光放置，凸透镜能把光线会聚成一点，有时甚至可以点燃黑色塑料袋。而把凹透镜正对太阳光放置时，下方是发散后的更大的光斑。
五、焦点与焦距
1.凸透镜的焦点和焦距一束平行于主光轴的光经过凸透镜后，会会聚于主光轴上的一点，这一点叫做凸透镜的焦点，用F表示。焦点到光心的距离为焦距，用 f 表示。
2.凹透镜的虚焦点和焦距一束平行于主光轴的光经过凹透镜后，会发散，且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴的一点，这一点叫做凹透镜的虚焦点，用F表示。而虚焦点到光心的距离是凹透镜的焦距，用f表示。
思考:给定一个凸透镜，我们能否画出任意一条光线经过凸透镜后的折射光线？
六、三条特殊光线
我们很难画出光线经过透镜之后的折射路径，不过有三条特殊光线的路径是确定的。
1.凸透镜的三条特殊光线
(a)通过光心的光线：折射后传播方向不变。
(b)平行于主光轴的光线：折射后一定经过另一侧的焦点。
(c)经过焦点的光线：折射后一定平行于主光轴。
2.凹透镜的三条特殊光线
(a)通过光心的光线：折射后传播方向不变。
(b)平行于主光轴的光线：折射后的反向延长线经过焦点。
(c)延长线经过焦点的光线：折射后一定平行于主光轴。
【例1】★☆☆☆
【例2】★★☆☆
【例3】★★★☆
【例4】★☆☆☆
【例5】★★☆☆
【例6】★★★☆
模块2 凸透镜成像规律
◆ 透镜成像规律
【实验凸透镜成像规律】
1.实验目的：探究凸透镜成像规律。
2.实验器材：“F”灯、凸透镜、光屏、光具座。
3.实验步骤：
(1)光具座放在水平桌面上，从左至右按顺序固定好“F”灯、凸透镜、光屏的位置，并调节好“F”灯中心、凸透镜中心、光屏中心在同一水平高度。
(2)把凸透镜移到中间，并移动“F”灯和光屏：
【例7】★★★☆
【例8】★★☆☆
【例9】★★☆☆
【例10】★★☆☆
【例11】★★★☆
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