透镜

第一节透镜一、透镜的种类1.透镜是一种折射镜，是用玻璃、石英等透明物质磨制而成的，其表面是球面的一部分，其光学性质是光照到透镜上，一部分光线经透镜两次折射后改变光路，遵循折射规律。

2.透镜都具有一定厚度，其厚度直接影响其对光的作用。

初中阶段主要讲薄透镜，所谓“薄”是指透镜厚度远小于球面半径。

※3.透镜有两种，中间厚、边缘薄的叫凸透镜，中间薄边缘厚的叫凹透镜。

透镜上通过两个球面球心的直线叫做主光轴，简称主轴。

二、透镜对光的作用※1.凸透镜对光有会聚作用。

光通过凸透镜后，折射光线的传播方向比原入射光线的传播方向更偏向主光轴。

※2.凹透镜对光有发散作用。

光通过凹透镜后折射光线的传播方向比原入射光线的传播方向更偏离主光轴。

※3.不管是凸透镜还是凹透镜，其主轴上都有一个特殊点：凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫做光心。

光心一般与透镜的几何中心重合，可以认为薄透镜的光心就在透镜中心。

光心一般用字母“O”表示。

三、焦点和焦距1.凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示，凸透镜有两个对称的焦点。

焦点F到光心的距离叫做焦距，用f表示，同一凸透镜两侧的焦距相等。

2.凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴的一点上，这一点不是实际光线会聚而成的，所以通常把凹透镜的焦点叫做虚焦点，用F表示，凹透镜两侧有两个对称的虚焦点。

凹透镜虚焦点F到光心的距离叫做焦距，用f表示，同一凹透镜两侧的焦距相等。

3.凹透镜的焦距f的大小表示其会聚能力的强弱，f越小，会聚能力越强，同种光学材料制成的凸透镜表面凸起程度决定了它的焦距长短，表面越凸，焦距越短，会聚能力越强，同一凸透镜的焦距是一定的。

凸透镜焦距f的大小表示其发散能力的强弱，f越小，发散能力越强，同种光学材料制成的凹透镜的凹陷程度决定了它焦距的长短，表面越凹，焦距越短，发散能力越强，同一凹透镜的焦距是一定的。

透镜设计参数包括入瞳直径EPD、相对孔径F/#、全视场角FFOV、波长Wavelength和玻璃Material等。

这些参数可以用来描述透镜的特性和性能，例如成像质量、光圈大小等。

入瞳直径EPD是指光线进入透镜的口径大小，它决定了透镜收集光线的能力。

相对孔径F/#是指透镜的光圈大小与焦距之比，它决定了透镜的透光能力和景深。

全视场角FFOV是指透镜能够成像的最大角度范围，它决定了透镜的视野范围。

波长Wavelength是指光线的颜色或频率，不同波长的光线对透镜的影响不同。

玻璃Material是指透镜的材料类型，不同材料的透镜具有不同的光学特性和物理特性。

通过合理选择和设计这些参数，可以制造出满足特定需求的高质量透镜产品。

一、透镜1、 名词：薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。

主光轴：通过两个球面球心的直线。

光心：（O ）即薄透镜的中心。

性质：通过光心的光线传播方向不改变。

焦点（F ）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

焦距（f ）：焦点到凸透镜光心的距离。

2、 典型光路3、填表：二、凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。

若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。

2、实验结论：（凸透镜成像规律） F 分虚实,2f 大小,实倒虚正, 具体见下表:名称 又名 眼镜 实物形状 光学符号 性质凸透镜 会聚透镜老化镜对光线有会聚作用凹透镜发散透镜 近视镜对光线有发散作用 FFFF物距像的性质像距 应用倒、正 放、缩 虚、实u>2f倒立缩小实像 f<v<2f照相机 f<u<2f 倒立放大实像v>2f幻灯机 u<f正立放大虚象|v|>u放大镜３、对规律的进一步认识：⑴u ＝f 是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。

⑵u ＝2f 是像放大和缩小的分界点⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

⑷成实像时：⑸成虚像时：四、眼睛和眼镜1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。

2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.五、显微镜和望远镜1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。

光学透镜知识点总结一、光学透镜的基本知识1. 光学透镜的定义光学透镜是一种具有特定形状的透明介质，能够对入射光产生折射和聚焦作用。

根据透镜对光线的折射方式，可以将透镜分为凸透镜和凹透镜。

2. 光学透镜的主要特性（1）焦距：焦距是光学透镜的一个重要参数，表示透镜能够使入射光线聚焦的距离。

焦距分为正焦距和负焦距，对应凸透镜和凹透镜。

（2）光学中心：光学透镜的中心点，是光线在透镜内折射时不发生偏折的点。

（3）主光轴：通过光学中心 perpendicularly pass的光线路径，被称为主光轴。

（4）物距和像距：物距表示透镜上物体到光学中心的距离，像距表示透镜上像像到光学中心的距离。

3. 光学透镜的成像规律透镜在对入射光线进行折射后，可以形成实像或虚像。

凸透镜成像规律是当物距大于二倍焦距时，光线在透镜后方聚焦产生实像。

凹透镜成像规律是当物距小于二倍焦距时，光线在透镜前方发散产生虚像。

二、光学透镜的原理1. 光学透镜的折射基本原理光线在透镜上的折射遵循折射定律，即入射角i、折射角r和介质折射率的关系。

透镜的折射原理是基于光线在不同介质间传播时产生的折射现象。

2. 凸透镜和凹透镜的成像原理凸透镜和凹透镜成像的原理包括凸透镜的物距大于二倍焦距时在焦点处形成实像，凹透镜的物距小于二倍焦距时在焦点处发散形成虚像。

3. 光学透镜的光轴成像原理光轴成像原理是指光线在光学中心垂直入射透镜时，不会发生偏折，且所有入射光线会汇聚于焦点或者发散出去形成像。

三、光学透镜的分类1. 按照形状分类按照透镜的形状，可以将透镜分为凸透镜、凹透镜和弯面镜。

凸透镜的透镜中央厚，边缘薄，是最常用的透镜。

凹透镜的透镜边缘厚，中央薄，不如凸透镜常用。

弯面镜是由凹凸两个曲面组成的透镜。

2. 按照用途分类按照透镜的用途，可以将透镜分为凸透镜（即收敛透镜）和凹透镜（即发散透镜）。

凸透镜主要用于成像和聚焦，凹透镜主要用于分散光线。

3. 按照透镜材料分类按照透镜的材质，可以将透镜分为玻璃透镜、塑料透镜和晶体透镜。

透镜的定义透镜：至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件(要求会辨认)1、凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等;2、凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片;薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。

主光轴：通过两个球面球心的直线。

光心：(O)即薄透镜的中心。

性质：通过光心的光线传播方向不改变。

焦点(F)：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

焦距(f)：焦点到凸透镜光心的距离。

主光轴：通过两个球面球心的直线。

凸透镜成像原理测量凸透镜焦距的方法使凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴)，下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。

三条特殊的光线1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用)如下图：3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图：放大镜：1、放大镜是凸透镜;2、放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像;注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体;正确区分实像和虚像物体通过透镜可能成实像，也可能成虚像。

而实像和虚像的区别是什么呢?(1)成像原理不同，物体发出的光线经光学器件会聚而成的像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。

(2)成像性质上的区别，实像是倒立的，虚像是正立的。

(3)接收方法上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏接收到。

透镜总结一、透镜透镜：透明物质制成(一般是玻璃)，至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。

分类：1、凸透镜：边缘薄，中央厚。

一、透镜、至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件（要求会辨认）1、凸透镜、中间厚、边缘薄的透镜，如：远视镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等等；2、凹透镜、中间薄、边缘厚的透镜，如：近视镜片；二、基本概念：1、主光轴：过透镜两个球面球心的直线，用CC/表示；2、光心：同常位于透镜的几何中心；用"O"表示。

3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点，这点叫焦点；用"F"表示。

4、焦距：焦点到光心的距离（通常由于透镜较厚，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用"f"表示。

如下图：注意：凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点；三、三条特殊光线（要求会画）：1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变，如下图：2、平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点（所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）如下图：3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴；如下图：四、粗略测量凸透镜焦距的方法：使凸透镜正对太阳光（太阳光是平行光，使太阳光平行于凸透镜的主光轴），下面放一张白纸，调节凸透镜到白纸的距离，直到白纸上光斑最小、最亮为止，然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。

五、辨别凸透镜和凹透镜的方法：1、用手摸透镜，中间厚、边缘薄的是凸透镜；中间薄、边缘厚的是凹透镜；2、让透镜正对太阳光，移动透镜，在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜，否则为凹透镜；3、用透镜看字，能让字放大的是凸透镜，字缩小的是凹透镜；六、照相机：1、镜头是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像；七、投影仪：1、投影仪的镜头是凸透镜； 2、投影仪的平面镜的作用是改变光的传播方向；注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。

第一节透镜1.透镜的概念透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜能让光线透过去，在进入和离开透镜时，光经过两次折射而改变光路，所以透镜是一种折射镜。

2.根据透镜的形状，可把透镜分为两大类：如图甲所示，中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜，如图乙所示，中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。

例如：放大镜、老花眼镜的镜片都是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。

3.主光轴：透镜上通过透镜的两个球面球心的直线叫主光轴（镜片的两个表面或至少一个表面是球面的一部分），简称主轴。

光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心，用字母“O”表示。

可以认为薄透镜的光心就在透镜的中心。

4.实验探究：凸透镜和凹透镜对光线的作用。

结论：凸透镜对光有会聚的作用，凹透镜对光有发散的作用。

因此凸透镜也叫会聚透镜，凹透镜也叫发散透镜。

5.焦点和焦距（1）凸透镜的焦点和焦距凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点，通常用字母F表示，焦点到透镜光心的距离叫做焦距，通常用字母f表示。

凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距相等。

由于光路可逆，若把光源放在凸透镜的焦点上，光源射向凸透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。

（2）凹透镜的虚焦点凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫做凹透镜的虚焦点。

虚焦点到凹透镜光心的距离叫做焦距，通常用字母f表示。

（3）粗略测量凸透镜焦距的方法将凸透镜正对着太阳光（可看成平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。

注意：1.凸透镜对光的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生折射造成的。

2.凸透镜的凸起程度决定了它的焦距的长短：表面越凸，焦距越短。

每个凸透镜的焦距是一定的。

知识网络透镜1、凸透镜：（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。

（2）凸透镜对光线有会聚作用。

2、凹透镜：（1）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。

（2）凹透镜对光线有发散作用。

3、透镜的主光轴和光心：如下图所示：透镜上通过两个球心的直线CC′叫主光轴；主光轴上有一个特殊点，通过该点的光其传播方向不变，这个点是光心。

4、凸透镜的焦点、焦距（１）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示。

（２）焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。

要点诠释：1、凡是透光性能优良的材料都能磨制成透镜，如冰、水晶、金刚石、高分子透明树脂、有机玻璃等。

透镜是一种模型，常见的物体如近视镜、远视镜、放大镜，甚至一滴水都可以看做是一个透镜。

2、凸透镜对光具有会聚作用，并不是说光通过凸透镜后一定会聚在一点或一定是一束会聚光束。

会聚是相对于不发生折射时的光来说的。

3、凹透镜对光具有发散作用，并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的或延长不相交。

发散是相对于不发生折射时的光来说的。

探究凸透镜成像规律中考复习—透镜及其应用探究凸透镜成像的规律1、实验目的：观察凸透镜成各种像的条件2、实验器材：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴3、实验步骤：（1）共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。

点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。

（2）把蜡烛放在较远处，使，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察这个像是倒立的还是正立的，是放大的还是缩小。

测量像距和物距。

（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

测量像距和物距。

（4）把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。

观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。

测量像距和物距。

（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像（6）把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?凸透镜成像规律记忆口诀“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。