第二课光的折射与透镜成像(初三复习资料)

光的折射定律与透镜成像光的折射定律是描述光在两种不同介质中传播时发生折射现象的定律，而透镜则是一种能够将光线聚焦或发散的光学器件。

本文将探讨光的折射定律和透镜成像的原理和应用。

一、光的折射定律光的折射定律是由斯涅尔提出的，它描述了光线在两种介质（如空气、水、玻璃等）之间传播时的偏折规律。

根据光的折射定律，当光线从一种介质进入另一种介质时，入射光线与折射光线之间的夹角（入射角和折射角）满足特定的关系。

光的折射定律可以用数学公式表示为：n1sinθ1=n2sinθ2。

其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率，θ1和θ2分别表示光线在两种介质之间的入射角和折射角。

光的折射定律可以解释一些现象，例如光线从水中射向空气时会发生弯曲，游泳池中的物体看起来比实际位置更浅等。

它也是眼睛中的晶状体能够对光线进行折射和聚焦的基础原理。

二、透镜成像原理透镜是一种常见的光学器件，广泛应用于相机、显微镜、望远镜等光学设备中。

透镜的成像原理基于光的折射定律和几何光学的假设，通过透镜对光线进行折射和聚焦，从而得到清晰的图像。

根据透镜的形状，可以将其分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜会将平行光线聚焦到透镜的焦点上，而凹透镜则会发散平行光线。

透镜的焦距是描述透镜成像特性的重要参数，焦距越短，成像越容易放大，焦距越长，成像则越容易缩小。

透镜成像可以分为实像和虚像。

当物体距离透镜焦点的距离大于二倍的焦距时，透镜会在焦点的对称位置上形成一个实像；当物体距离透镜焦点的距离小于二倍的焦距时，透镜会在焦点的同侧形成一个放大的虚像。

三、透镜成像应用透镜成像的原理和应用在生活中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用：1. 相机：相机中的镜头实际上就是一个透镜系统，它能够将景物的光线聚焦在感光元件上，形成清晰的图像。

2. 显微镜：显微镜使用透镜成像原理对微小的物体进行放大观察，透镜将小样本的光线聚焦在目镜中，形成大幅的放大图像。

3. 望远镜：望远镜通过透镜组对远处的物体进行放大观察，透镜将光线聚焦在目镜处，形成清晰的图像。

光的折射與透鏡成像公式光的折射与透镜成像公式光的折射是光在介质之间传播时的一种现象，它是基于光线在介质间传播时速度的变化而发生的。

而透镜成像公式则是用来描述光通过透镜后所形成的图像位置和大小的公式。

本文将会详细介绍光的折射与透镜成像公式，以及其在实际应用中的一些重要性。

一、光的折射公式光在两种不同介质之间传播时，会发生折射现象。

根据斯涅尔定律（也称为折射定律），光线在界面上的入射角和折射角之间满足一个简单的数学关系，即：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)其中，n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。

根据这个公式，可以计算出光线的折射角度，进而确定光线传播的方向和路径。

这个公式在很多光学应用中都有着重要的作用，例如眼镜、光纤通信等。

二、透镜成像公式透镜是一种能够使光线发生折射并聚焦的光学元件。

透镜成像公式是用来描述光通过透镜后所形成的图像位置和大小的公式。

根据透镜成像公式，可以通过透镜的焦距、物距和像距之间的关系来计算图像的位置和放大倍数。

在凸透镜的情况下，透镜成像公式可以表示为：1/f = 1/v - 1/u其中，f是透镜的焦距，v是像距，u是物距。

根据这个公式，可以计算出透镜成像的位置和放大倍数。

同样地，在凹透镜的情况下，透镜成像公式可以表示为：1/f = 1/u - 1/v这个公式与凸透镜的公式形式相似，但是在计算时需要注意符号的取正与取负。

透镜成像公式是光学实验和透镜设计中的重要工具。

通过计算透镜的焦距、物距和像距，可以确定透镜的焦点位置和成像效果，从而满足不同应用需求。

三、光的折射与透镜成像公式的应用光的折射与透镜成像公式在物理学和工程学的许多领域中都具有广泛的应用。

以下是一些应用的具体例子：1. 光学仪器设计：在设计显微镜、望远镜和照相机等光学仪器时，需要考虑光的折射和透镜成像公式，以确定透镜的参数和图像的性质。

2. 眼科学：通过光的折射和透镜成像公式，可以研究眼睛是如何将光线聚焦在视网膜上形成清晰的图像的。

光的折射定律與透鏡成像光的折射定律与透镜成像折射是光线在光学界面上传播过程中的重要现象，而透镜作为一种常见的光学元件，则在光学成像中起着关键作用。

本文将探讨光的折射定律以及透镜成像的原理与应用。

一、光的折射定律光的折射定律是描述光线在两个介质之间传播时的行为的定律。

根据光的折射定律，入射光线与法线的夹角称为入射角（i），折射光线与法线的夹角称为折射角（r），则有以下公式：n₁sin⁡(i)=n₂sin⁡(r)其中，n₁和n₂分别表示两个介质的折射率。

折射率是介质对光的传播速度的一个度量，不同介质的折射率不同。

根据光的折射定律，我们可以解释一些现象，比如光在从水中到空气中传播时的折射现象。

当光线从水中射向空气时，由于水的折射率大于空气，光线将朝离法线较远的方向偏折。

二、透镜成像原理透镜是一种能够对光线进行折射的光学元件。

根据透镜的形状，我们通常将透镜分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜中心较薄，边缘较厚，而凹透镜则相反。

透镜的两个主轴位于透镜的中心，并在平行于主轴的光线上都有一个焦点。

1. 凸透镜成像当平行于主轴的光线通过凸透镜时，根据透镜成像原理，会汇聚到透镜的焦点上。

而当光线从透镜上的焦点射入时，会变成平行光线。

这种通过凸透镜聚焦的现象称为正成像。

在透镜两侧都能得到成像。

对于凸透镜而言，成像的距离可以通过透镜公式进行计算：1/f=1/v+1/u其中，f为透镜焦距，v为像距，u为物距。

2. 凹透镜成像对于凹透镜而言，成像的过程与凸透镜相反。

平行于主轴的光线经过凹透镜后会发散，而发散的光线可以追溯到透镜的虚焦点上。

该成像过程称为负成像。

三、透镜成像应用透镜成像在现实生活中有着广泛的应用。

以下是其中几个常见的应用场景：1. 显微镜显微镜是利用透镜对微小物体进行放大观察的仪器。

通过透镜的聚焦作用，能够将微观物体的细节放大，以便更好地观察。

2. 照相机照相机中的镜头采用了透镜，通过透镜对光线进行调节，使得光线能够被聚焦在感光材料上，实现图像的录制。

《光的折射定律》知识清单一、什么是光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射。

比如，我们把一根筷子插入水中，从水面上方看，筷子好像在水中“折断”了，这就是光的折射现象导致的。

二、光的折射定律的内容光的折射定律可以总结为以下几点：1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内。

想象一下有一张纸，入射光线、折射光线和法线都在这张纸上，不会跑到纸外面去。

2、折射光线和入射光线分居法线两侧。

也就是折射光线在法线的一边，入射光线在法线的另一边，不会混在一起。

3、入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

这是一个比较抽象的概念。

简单来说，就是入射角的大小和折射角的大小之间存在一定的比例关系。

例如，当光从空气斜射入水中时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一个常数。

三、光的折射定律的数学表达式光的折射定律可以用数学公式来表示：n1sinθ1 ＝n2sinθ2其中，n1 和 n2 分别是两种介质的折射率，θ1 是入射角，θ2 是折射角。

折射率是一个反映介质光学性质的物理量。

比如，光在真空中的速度是 c，在某种介质中的速度是 v，那么这种介质的折射率 n 就等于 c ／ v 。

不同的介质具有不同的折射率。

通常情况下，真空的折射率被定义为 1，空气的折射率接近于 1，而水的折射率约为 133，玻璃的折射率则更大。

四、光的折射定律的应用1、透镜成像我们常见的眼镜、放大镜、显微镜和望远镜等，都利用了光的折射定律。

以凸透镜为例，平行于主光轴的光线通过凸透镜后会会聚于一点，这个点叫做焦点。

而从焦点发出的光线经过凸透镜折射后会平行于主光轴射出。

2、光纤通信光纤是一种能够传输光信号的细玻璃丝。

光在光纤中发生多次全反射，从而实现远距离的信号传输。

这其中也离不开光的折射定律的作用。

当光从光密介质（折射率大的介质）射向光疏介质（折射率小的介质）时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射现象。

3、三棱镜分光三棱镜可以将白光分解成七种颜色的光，这叫做光的色散。

光的折射与透镜的成像导语：光的折射是光线由一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象，而透镜则是一种能够将光线聚焦或分散的光学元件。

本文将深入探讨光的折射现象以及透镜的成像原理，以加深我们对光学现象的理解。

一、光的折射现象光的折射是光线在通过不同介质时改变传播方向的现象。

当光从一种介质射向另一种介质时，会出现折射现象。

根据斯涅尔定律，光线的入射角和折射角之间满足下列关系：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂其中，n₁和n₂分别是两种介质的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。

具体来说，当光从光密度较大的介质射向光密度较小的介质时，光线会朝离垂直线更近的方向折射；相反，当光从光密度较小的介质射向光密度较大的介质时，光线会朝离垂直线更远的方向折射。

这种折射现象在日常生活中广泛存在，例如水中的游泳池看上去比实际要浅，光的折射也是造成这种视觉错觉的主要原因之一。

二、透镜的类型与成像原理透镜是一种可以将光线聚焦或分散的光学元件。

根据透镜的形状和作用原理，可以将透镜分为凸透镜和凹透镜。

凸透镜的中心比两边厚，两面都是弧面。

对于凸透镜而言，当光线斜射入凸透镜时，会发生折射并在凸透镜的另一侧汇聚成一点，形成实像。

这种成像方式也被称为正立实像。

对于凹透镜而言，透镜的两面都是弧面，中央比两侧薄。

凹透镜的成像机理与凸透镜相反，当光线通过凹透镜时会发生发散，看起来像是从透镜后方放出的光线汇聚到一点上。

这种成像方式被称为正立虚像。

值得一提的是，透镜成像除了和透镜形状有关外，还与光线的入射角、折射率等因素有关。

同时，透镜成像的过程也符合光的折射定律。

三、透镜的应用透镜由于其能够对光线进行聚焦或分散的特性，广泛应用于日常生活和科学领域。

在日常生活中，我们经常使用的相机、望远镜、显微镜等光学仪器都采用了透镜的成像原理。

透镜的运用使得我们可以更清晰地观察物体、拍摄照片等，极大地方便了我们的生活。

在科学研究领域，透镜也扮演着重要的角色。

初中物理光学透镜成像知识总结初中物理光学透镜成像知识总结初中物理光学透镜成像复习1.光在均匀介质中是沿直线传播的.光在真空(空气)的速度是3×100000000米/秒.影子、日食、月食都可以用光在均匀介质中沿直线传播来解释.2.光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.3.平面镜的成像规律是:(1)像与物到镜面的距离相等;(2)像与物的大小相等;(3)像与物的连线跟镜面垂直，（4）所成的像是虚像。

4.光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射.5.凸透镜也叫会聚透镜，如老花镜.凹透镜也叫发散透镜,如近视镜.6.照相机的原理是:凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像7.幻灯机、投影仪的原理：物体到凸透镜的距离在2倍焦距和一倍焦距之间时成倒立、放大的实像8.放大镜、显微镜的原理是：物体到凸透镜的距离小于焦距时，成正立、放大的虚像.9天文望远镜分托普勒望远镜和伽利略望远镜。

托普勒望远镜的原理是目镜焦距小，物镜焦距大，物镜呈倒立缩小的实像几乎在焦点上，从而显倒立缩小实像，目镜在此基础上呈放大的虚像，即f1+f2。

伽利略望远镜目镜呈放大虚像，即f1－f2.凸透镜对光线有汇聚作用。

凸透镜可以看做两个球相交，那么第一个定义：主光轴：两个球面内球心的连线，焦点：一束平行于主光轴的光线射入时汇聚在一点在一点上，该点在主光轴上。

就是焦点。

光心：透镜的中心，位于主光轴上焦距：光心到焦点的距离物距：物体到光心的距离相距：像到光心的距离凸透镜成像是复杂的，一个口诀快速记忆：1.一倍焦距分虚实：就是说物体位于一倍焦距以内成虚像，以外成实像。

位于一倍焦距处不成像2.二倍焦距分大小：物体位于二倍焦距意外成缩小的像，在而被焦距以内成放大的像，在二倍焦距处成等大的像3.物近像远像变大：单物距减小，像距增大。

像变大了4.物远像近像变小：是上面的逆向说法有一个物距，像距，焦距的公式：物距的倒数+像距的倒数=焦距的倒数一、复习策略1、透镜及对光线的作用2、凸透镜成像规律物距uu→∞u>2fu=2f2f>u>fu=fuv>fv=2fv>2fv→∞/成像性质缩小为一极小亮点倒立、缩小的实像倒立、等大的实像倒立、放大的实像不成像物像位置异侧异侧异侧异侧/同侧应用测焦距f照相机实像大小的分界点投影仪、幻灯机成像虚实的分界点放大镜正立，放大的虚像通过上述表格，可总结出凸透镜成像的规律有（常用）：（2）像距越大，成像也越大．（类似于小孔成像）（3）成实像时物距u与像距v谁更大，则它对应的物（像）也大（4）物像总沿同方向移动①成实像时（异侧）：u↑，v②成虚像时（同侧）：u，v应用：放大镜（成更大的像）→适当远离报纸．（5）物距u=f时，为成像最大点．物体越靠近焦点，成像越大（6）成实像时，物距u与像距v之和u＋v≥4f．（当u=v=2f时，取等号）初中物理光学综合测试卷一、选择题：（共24分，每小题2分，1、2题为双选,其余为单选）1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是()A．“海市蜃楼”B.“杯弓蛇影”C.“凿壁偷光”D.“立竿见影”2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是()A.放大镜成正立放大的实像B.照相机成倒立缩小的实像C.潜望镜成正立等大的虚像D.幻灯机成正立放大的实像3、晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图2所示，则从侧面看去：（）图1A．镜子比较亮，它发生了镜面反射B．镜子比较暗，它发生了镜面反射C．白纸比较亮，它发生了镜面反射D．白纸比较暗，它发生了漫反射4、夜晚，人经过高挂的路灯下，其影长变化是（）A．变长B.变短C.先短后长D.先长后短图25、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。

光的折射和反射总复习一、光的折射：1、光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会发生改变的现象叫光的折射。

2、光的折射规律：光在发生折射时，折射光线与入射光线、法线在同一平面；上折射光线和入射光线分居法线的两侧；当入射角为零时折射角也为零，入射角增大时折射角也随之增大。

当光从空气射入水、玻璃或其他介质时，折射角小于入射角；当光从水、玻璃或其他介质射入空气时，折射角大于入射角。

3、光在折射时，光路可逆。

二、透镜及透镜成像1、透镜种类：凸透镜和凹透镜。

a、凸透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。

b、凹透镜：中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。

2、透镜对光线的作用主光轴：通过透镜两个球面的球心的直线叫透镜的主光轴（或主轴）。

光心：在主光轴上有一特殊点叫光心，经过光心的光线不改变传播方向；薄透镜的光心就在透镜的中心上。

凸透镜：对光有会聚作用，能使平行于主光轴的光线会聚在主光轴上的一点，这个点称为焦点，用F 表示。

焦点到透镜光心的距离叫做焦距，用f表示。

凹透镜：对光有发散作用，能使平行于主轴的光线变成发散光线，这些光线的反方向延长线会聚在主轴上的一点，这点也叫焦点，由于是反向延长线的焦点所以叫虚焦点。

3、凸透镜的成像规律物体到透镜的距离叫物距，用u表示，像到透镜的距离叫像距，用v表示，①物距u>2f时，在透镜另一侧，成倒立、缩小的实像，像距2f>v>②物距u=2f时，在透镜另一侧，成倒立、等大的实像，像距v=2f③物距f<u<2f时，在透镜另一侧成倒立、放大的实像，像距v>2f④物距u=f时，不成像⑤物距u<f时，与物在透镜同侧，成一个正立、放大的虚像，u<v4、凸透镜的应用：（1）照相机：镜头相当于一个凸透镜，它的焦距比较小，所拍物体在透镜2倍焦距以外。

原理：利用u>2f时，成倒立、缩小的实像来工作的。

调焦环：用来调节镜头到胶片的距离。

拍近景时，镜头往前伸，离胶片远一些，拍远景时，镜头往后缩，离胶片近一些。

光的折射凸透镜成像规律综合复习讲义例题 1.下图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。

入射角i 10°20°30°40°5°60°70°80°折射角γ6.7°13.3°19.6°25.2°30.7°35.1°38.6°40.6°（l）请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据），对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结（补充完整）a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；b．_____________________。

(2）请定量比较实验数据．把你新的发现写在下面：_____________________。

例题2.凹透镜焦距的测定方法l．平行光束法：光路如图，孔屏上孔的直径a较透镜直径小，使平行近轴光束沿主轴入射，在透镜另一侧的屏上成一直径为b的光斑，则abaLf-=（式中f为绝对值）透镜及应用中考试题精选 一、选择题1．（2014•济宁）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼．小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷，总是叉不到鱼．下列所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是（ ）A ．B ．C ．D ．2．（益阳市2014）下列情景中，属于光的折射现象的是 ( )3．（2011安徽芜湖，第10题）物体从距凸透镜12cm 移到距凸透镜18cm 的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立放大像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是（ ）A ．6cmB ．10cmC ．16cmD ．20cm 4．（2011山东省荷泽市，第7题）测绘人员绘制地图时，需从高空向地面照相，若使用的相机镜头焦距为50 mm ，则胶片到镜头的距离 （ ）A ． 大于100 mmB ． 等于50 mmC ．小于50 mmD ． 介于50 mm 和100 mm 之间5．（2011山东济宁，第Ｉ卷第6题）在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于图5所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。

初中物理：光学内容梳理！反射折射、凸透镜成像等，都在这⾥。

⼀、光的直线传播1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。

2.光源：能够发光的物体叫做光源。

光源按形成原因分：可以分为⾃然光源和⼈造光源。

例如，⾃然光源有太阳、萤⽕⾍等，⼈造光源有如蜡烛、霓虹灯、⽩炽灯等。

⽉亮不是光源，⽉亮本⾝不发光，只是反射太阳的光。

3.光的直线传播：光在真空中或同⼀种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。

⼤⽓层是不均匀的，当光从⼤⽓层外射到地⾯时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等）光沿直线传播的现象：⼩孔成像、井底之蛙、影⼦、⽇⾷、⽉⾷、⼀叶障⽬。

光沿直线传播的应⽤：①激光准直：直队要向前看齐，打靶瞄准。

②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后⾯，光照射不到，形成了⿊暗的部分就是影。

③⽇⾷⽉⾷的形成⽇⾷的成因：当⽉球运⾏到太阳和地球中间时，并且三球在⼀条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的⽉球挡住，⽉球的⿊影落在地球上，就形成了⽇⾷.⽉⾷的成因：当地球运⾏到太阳和⽉球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在⽉球上，就形成了⽉⾷.如图：在⽉球后1的位置可看到⽇全⾷，在2的位置看到⽇偏⾷，在3的位置看到⽇环⾷。

④⼩孔成像：⼩孔成像实验早在《墨经》中就有记载⼩孔成像成倒⽴的实像，其像的形状与孔的形状⽆关。

像可能放⼤，也可能缩⼩。

⽤⼀个带有⼩孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫⼩孔成像。

前后移动中间的板，像的⼤⼩也会随之发⽣变化。

这种现象反映了光沿直线传播的性质。

⼩孔成像原理：光在同⼀均匀介质中，不受引⼒作⽤⼲扰的情况下沿直线传播。

根据光的直线传播规律证明像长和物长之⽐等于像和物分别距⼩孔屏的距离之⽐。

4.光线：⽤⼀条带有箭头的直线表⽰光的径迹和⽅向的直线。

（光线是假想的，实际并不存在）光线是由⼀⼩束光抽象⽽建⽴的理想物理模型，建⽴理想物理模型是研究物理的常⽤⽅法之⼀。