3-3 成像的基本概念
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《第3节凸透镜成像的规律》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业旨在通过实际操作与理论相结合的方式,让学生掌握凸透镜成像的基本规律,加深对凸透镜成像原理的理解,并能运用所学知识解决实际问题。
二、作业内容本次作业主要包含以下几个部分:1. 理论知识学习:学生需复习并掌握凸透镜的基本概念、成像原理及凸透镜成像的规律。
2. 实验操作:学生需进行凸透镜成像实验,通过改变物距和像距,观察并记录不同距离下的成像情况。
3. 理论应用:学生需根据实验结果,分析并总结凸透镜成像的规律,尝试解释日常生活中的凸透镜应用现象。
4. 作业报告:学生需撰写一份关于凸透镜成像实验的报告,包括实验过程、实验结果及个人见解。
三、作业要求1. 理论知识学习:学生需认真阅读教材,理解并掌握凸透镜的基本概念和成像原理。
2. 实验操作:学生需在教师的指导下进行实验,确保实验过程安全、规范。
实验过程中需认真观察、详细记录数据。
3. 理论应用:学生需根据实验结果,结合所学知识,分析凸透镜成像的规律,并尝试解释日常生活中的凸透镜应用现象。
此部分需学生独立思考,不得抄袭他人成果。
4. 作业报告:报告需包括实验目的、实验过程、实验结果及个人见解。
报告应条理清晰、字迹工整。
个人见解部分需结合实验结果,阐述自己的理解和感悟。
四、作业评价1. 教师将根据学生的理论知识掌握程度、实验操作规范性、实验结果记录及作业报告的撰写情况进行评价。
2. 评价标准包括:理论知识掌握准确、实验操作规范、数据记录详细、报告撰写条理清晰、个人见解独特且具有深度。
3. 评价结果将作为学生平时成绩的一部分,优秀者将给予表扬和鼓励。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对学生的作业进行点评,指出优点和不足,并给出改进建议。
2. 学生需根据教师的反馈,认真反思自己的不足之处,并在后续的学习中加以改进。
3. 教师将根据学生的反馈,调整教学策略,以提高教学效果。
通过以上就是本次初中物理课程《第3节凸透镜成像的规律》作业设计方案(第一课时)的详细内容。
光学加工基础知识§1 光学玻璃基本知识一. 基本分类和概念光学材料分类:光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。
玻璃的定义:不论化学成分和固化温度范围如何,一切由熔体过冷却所得的无定形体,由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的,均称为玻璃。
光学玻璃分为冕牌K 和火石F 两大类,火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd 和较小的色散系数vd 。
二. 光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的,高品质的,并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制,是玻璃生产中很重要的环节.,玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程配合料的加热,吸附水的蒸发,单组分的熔融,个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程---- 固相反应,盐的分解,水化物分解,结晶水的排除,组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程------ 低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质,耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关. 对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1. 加料过程硅酸盐的形成2. 熔化过程玻璃形成3. 澄清过程-----消除气泡4. 均化过程------消除条纹5. 降温过程——调节粘度6. 出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切联系和相互影响的•在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三. 玻璃材料性能1 .折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值,光学玻璃可以分为五类2. 光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm,用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2。
1类或2类还应测星点。
凸透镜成像规律知识·解读一、基本概念1、物距:物体到凸透镜光心的距离,用u表示;2、像距:像到凸透镜光心的距离,用v表示;3、焦距:焦点到凸透镜光心的距离,用f表示。
二、成像规律物距(u) 像距(v) 像的性质像物应用u>2f f<v<2f 倒立、缩小的实像异侧照相机u=2f v=2f 倒立、等大的实像异侧f<u<2f v>2f 倒立、放大的实像异侧投影仪u=f 平行光不成像u<f |v|>u 正立、放大的虚像同侧放大镜1、一焦分虚实:u=f是成实像与虚像的分界点,u>f成实像;u=f不成像;u<f成虚像。
2、二焦分大小:u=2f是成缩小实像与放大实像的分界点,u>2f成缩小的实像;u=2f成等大的实像;f<u<2f成放大的实像。
3、实像皆倒立,虚像皆正立。
四、凸透镜成像公式:典例·解读类型一透镜焦距判断例1、某物体放在凸透镜前20 cm处时,在光屏上得到了物体倒立、缩小的清晰实像,则该凸透镜的焦距可能是( )。
A.20 cm B.15 cm C.10 cm D.5 cm【答案】D【解析】根据凸透镜成像规律,当在光屏上成倒立、缩小的实像时,物距(物体到凸透镜的距离)应大于2倍焦距,而实际物距为20 cm,由此推断焦距小于10 cm,故正确选项为D。
题型二透镜成像规律例2、对同一种色光,下列各光路图中正确的是()【答案】C【解析】根据u=2f时,v=2f。
此时成倒立、等大的实像。
像与物关于透镜刚好对称。
故应选C。
题型三透镜的前后调节问题例3、蝴蝶研究专家章丽晖在茅山首次发现国家二级保护动物——中华虎风蝶,他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲,为了拍摄照片乙,应()A.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸B.相机适当靠近蝴蝶,镜头略向内缩C.相机适当远离蝴蝶,镜头略向外伸D.相机适当远离蝴蝶,镜头略向内缩【答案】A【解析】由图可知,甲图中的蝴蝶的像小于乙图,即从甲图到乙图,像变大,则应缩小物距,将相机靠近蝴蝶。
物理选修3-3知识点归纳物理选修3-3知识点归纳1. 光的衍射和干涉:光的衍射是波的现象,当光经过狭缝或者物体时,光的传播方向发生了改变,从而出现了衍射现象。
光的干涉是波的相互作用现象,当两束或多束光相遇时,它们会产生干涉现象。
其中,干涉分为等厚干涉和薄膜干涉。
2. 光的偏振:光的偏振是指光在传播过程中,电场振动方向只在一个平面上的现象。
光的偏振分为自然光、线偏振光、圆偏振光。
3. 阿贝理论:阿贝理论是描述物体成像的基本原理,包括物距、像距、焦距、入射角、折射率和像的放大率等概念,并且明确了成像必须在小孔和透镜的共同作用下才能实现。
4. 光的波动性:光的波动性是指光可以按照波的形式传播的性质。
其中,光的波长和频率是光波性最本质的特征,光速是不变量,它永远保持在光在真空中的速度。
5. 光的粒子性:光的粒子性是指光具有量子化的局面性质,光量子也就是光子是其基本单元。
德布罗意-玻尔原子模型和费米-狄拉克粒子模型属于光的粒子特性的应用。
6. 等离子体:等离子体是一种起源于高温、高压等条件下电离气体物理学现象而引起的物质基态。
等离子体有很多应用,如等离子体喷涂技术、等离子体清洗技术等。
7. 低温等离子体:低温等离子体是指温度低于标准条件(25℃,1 atm)的等离子体,通常是在大气压附近的条件下产生的等离子体。
低温等离子体的应用包括低温等离子体照明、低温等离子体药物等。
8. 电流通量和磁通量:电流通量和磁通量是指比例系数电动势和磁动势。
其中,安培环路定理与法拉第电磁感应定律分别建立了电流通量和磁通量的关系。
9. 电磁波的性质:电磁波是一种具有电场和磁场的场值传播现象,具有介质通性和电磁波的反射、折射特性等。
根据波长可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
以上为物理选修3-3知识点的归纳总结,对于学习本课程有很好的指导作用。
医学影像物理学试题及答案第三章 X射线计算机断层成像(X-CT)3-1 普通X射线摄影像与X-CT图像最大不同之处是什么?答:普通X射线摄影像是重叠的模拟像,而X-CT图像是数字化的断层图像。
3-2 何谓体层或断层? 何谓体素和像素? 在重建中二者有什么关系?答:体层或断层是指在人体上欲重建CT像的薄层。
体素是人体中欲重建CT像断层上的小体积元,是人为划分的,是采集(或获取)成像参数(衰减系数值)的最小体积元(实际中是扫描野进行划分);像素是构成图像的最小单元,是人为在重建平面上划分的,其数值是构成CT图像数据的最小单元。
要注意的是CT图像的像素和工业上的像素不是同一个概念。
体素和像素的关系是二者一一对应。
按重建的思想是体素的坐标位置和成像参数值被对应的像素表现(坐标位置对应、衰减系数值以灰度的形式显示在CT图像上)。
3-3 何谓扫描? 扫描有哪些方式? 何谓投影?答:所谓扫描系指在CT的重建中使用的采集数据的物理技术,具体言之就是以不同的方式,沿不同的角度,按一顶的次序用X射线对受检体进行投照的过程称为扫描。
扫描方式从总体上说有平移扫描和旋转扫描两种。
扫描的目的是为了采集足够的重建数据。
所谓投影的本意系指透射物体后的光投照在屏上所得之影。
若物体完全透明,透射光强等于投照光强,则影是完全亮的;若物体半透明, 透射光强小于投照光强,则影是半明半暗;若物体完全不透明,透射光强等于零,则影是完全暗的。
按此种考虑,所谓投影的本质就是透射光的强度。
对重建CT 像过程中投影p 的直接含义就是透射人体后的X 射线强度,即书中X 射线透射一串非均匀介质(或人体)后的出射X 射线的强度I n ,即p =I n 。
广义之,这个投影p 又是由I n 决定的书中表述的i i d μ∑=p 。
3-4 请写出射线束透射下列非均匀介质后广义下的投影值(见书中习题3-4图)。
答案:(a)17;(b)∑==71n i i μ3-5 何谓层厚? 它与哪些因素有关?答:层厚的本意系指断层的厚度。
电磁学部分:1、基本概念:电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速2、基本规律:电量平分原理(电荷守恒)库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)电场力做功的特点及与电势能变化的关系电容的定义式及平行板电容器的决定式部分电路欧姆定律(适用条件)电阻定律串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围闭合电路欧姆定律基本电路的动态分析(串反并同)电场线(磁感线)的特点等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则电磁感应想象的判定条件感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线通电自感现象和断电自感现象正弦交流电的产生原理电阻、感抗、容抗对交变电流的作用变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器:示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
秋季第十讲笔记
透镜及其成像规律
--by无敌好看的仙女老师
一、凸透镜
1、形状:中间厚,两边薄
2、对光作用:会聚,相对原来的方向有会聚趋势,不是会聚到一点
说明:同种凸透镜,越凸,则焦距越短,会聚能力越强
3、三条光线:
(1)一箭穿心
(2)平行过焦
(3)过焦平行
二、凹透镜
1、形状:中间薄,两边厚
2、对光作用:发散,相对原来的方向有发散趋势,不是不相交
说明:同种凹透镜,越凹,则焦距越短,发散能力越强
3、三条光线
(1)一见穿心
(2)平行对焦
(3)对焦平行
4、成像:只能成正立、缩小的虚像
三、凸透镜成像规律
1、基本概念:
(1)光心:O,薄透镜中心
(2)物距:u 物体到透镜中心的距离
(3)像距:v 像到透镜中心的距离
(4)焦点:F 平行光线通过凸透镜会聚的点(5)焦距:f 焦点到透镜中心的距离
2、成像规律
(1)u>2f:倒立缩小的实像,f<v<2f,照相机(2)u=2f:倒立等大的实像,v=2f,测焦距(3)f<u<2f:倒立放大的实像,v>2f,投影仪(4)u=f:不成像
(5)u<f:正立放大的虚像,v>u,放大镜。
第三章 X射线计算机体层成像第5题第9题第11题第14题第16题第18题第21题3-1 普通X射线影像与X-CT影像最大的不同之处是什么?答:二者最大的不同之处在于:X-CT像是断层图,而普通X射线摄影像是多器官的重叠像。
3-2 何为体层?何为体素?何为像素?在重建CT像的过程中,体素与像素有什么关系?答:所谓体层,指的是受检体中的一个薄层,又称之为切层。
在建立CT图像的扫描过程中,受检体中被X射线束透射的部分就是此切层。
所谓体素,是指在受检体内欲成像的层面上按一定的大小和一定的坐标人为划分的形如一小段火柴杆状的小体积元。
对划分好的体素要进行空间位置编码(即在层面上按体素的划分顺序,对体素进行位置编号),从而形成编好排序的体素阵列。
所谓像素系指构成图像的基本单元。
对于二维图像来说,这些像素就是图像平面的小面积元。
像素是按一定的大小和一定的坐标人为划分的。
对划分好的像素也要进行空间位置编码(即在图像平面上按像素的划分顺序,对像素进行位置编号),从而形成编好排序的像素阵列。
根据重建CT图像的思想,体素和像素的关系是:二者一一对应,使体素的坐标排序和像素的坐标排序要完全相同,并使各体素的特征参数(即线性吸收系数或衰减系数)值的大小被对应的像素以灰度的方式表现,从而在图像画面上形成灰度分布的图像。
3-3 重建CT图像都要通过扫描来采集足够的投影数据,请问何为扫描?扫描有哪些方式?答:扫描是采集重建图像数据而使用的物理技术。
在X-CT重建图像过程中,首先要进行的就是对受检体的扫描。
所谓扫描,是用近于单能窄束的X射线束以不同的方式、按一定的顺序、沿不同的方向对划分好体素的受检体切层进行投照,这就是X-CT重并用高灵敏度的探测器接受透射各体素后的出射X线束的强度I。
建图像中采用的获取投影数值的物理技术,也即通常所说的采集数据的扫描技术。
扫描的方式有平移扫描、旋转扫描、平移加旋转扫描等。
扫描方式的选择着眼于加快重建图像的速度,同时,扫描方式的采用也与算法互相制约。
第三节《平面镜成像》知识点归纳1、成像特点:①物体在平面镜里所成的像是虚像。
②像、物大小相等③像、物到镜面的距离相等。
对称④像、物的连线与镜面垂直2、“正立”“等大”“虚象”“像、物关于镜面对称3、成像原理:光的反射5、实像和虚像:实像:实际光线会聚点所成的像虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像6、平面镜成像的作图问题一般分为两类:①已知平面镜、物体和像的三者中的两者的位置关系,求剩余一项的位置。
此种类型的问题,我们能够根据平面镜成像的特点来作图②求可见范围,此种类型问题,我们能够利用光的反射规律和平面镜成像的特点来作图。
规律总结:作图的方法有两种:光的反射定律和平面镜成像规律,具体用哪种方法,要根据题目的要求。
根据平面镜成像规律作图,先要确定像的位置;根据光的反射定律作图,先要画出法线。
【基础训练】一、选择题1.一个人站在平面镜前,当他离开平面镜越来越远时()A.像越来越小,像离人的距离变大B.像越来越小,像离人的距离变小C.像的大小不变,像离人的距离变小D.像的大小不变,像离人的距离变大2.决定平面镜中成像大小的是()A.平面镜的大小B.平面镜的放置C.物体的大小D.物体离平面镜的远近3.如图4-3-1所示,是从平面镜内看到钟表的钟面指针位置,此时的实际时刻是()A.1时15分B.2时15分C.9时15分D.9时45分4.一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面如图4-3-2所示,一小球以1 m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像相对镜子()A.以1 m/s的速度,做竖直向上的运动B.以1 m/s的速度,做竖直向下的运动C.以2 m/s的速度,做竖直向上的运动D.以2 m/s的速度,做竖直向下的运动5.白天在室内照镜子(窗户朝南开),为了能较清楚地看到自己的面容,镜子的反射面应该()A.朝北B.朝南C.朝东D.朝西6.池中水的深度是2米,月球到地球的距离为3.8×105千米,月球在池中的像到水面的距离是()A.2米B.4米C.7.6×105米D.3.8×105千米7.平静的湖面所映出的岸上景物,平时常叫作倒影,它是景物所成的()A.正立的虚象B.倒立的虚象C.缩小的实象D.放大的虚象8.关于平面镜成像,下列说法准确的是()A.比平面镜大的物体,不能在镜中成完整的像B.平面镜所成的像一定是虚像C.在平面镜后面的物体,会遮挡平面镜成像D.平面镜成的像可能是虚像,也可能是实像二、填空题1.一个人立在平面镜前,当它走近平面镜时,他在镜中的像的大小将______,像跟人的距离将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
物理选修3-3知识点物理选修3-3通常指的是高中物理课程中的一个选修模块,这个模块主要涉及分子动理论、热力学定律、气体的性质、振动和波等知识点。
以下是物理选修3-3的主要内容概述:1. 分子动理论- 物质是由大量分子组成的,分子在不停地做无规则运动。
- 分子间的相互作用力包括引力和斥力。
- 温度是分子热运动平均动能的标志。
- 扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
2. 热力学定律- 第零定律:如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡状态,则这两个系统之间也处于热平衡状态。
- 第一定律:能量守恒定律在热力学中的表现形式,即系统的内能变化等于热量与做功的代数和。
- 第二定律:自然过程中熵总是增加的,或者不可能从单一热源吸热使之完全变为功,而不向其他热源排热。
3. 气体的性质- 理想气体状态方程:\( pV = nRT \),其中\( p \)是压强,\( V \)是体积,\( n \)是摩尔数,\( R \)是气体常数,\( T \)是温度。
- 气体压强的微观意义:大量分子对容器壁的频繁碰撞产生了压强。
- 气体分子的平均速率和根均方速率。
4. 振动和波- 简谐振动的特征和描述,包括位移、回复力、周期和频率。
- 阻尼振动、受迫振动和共振现象。
- 机械波的产生、传播和接收,包括横波和纵波。
- 波速、波长、频率和振幅的关系。
- 声波的特性,包括声速、响度、音调和音色。
5. 光学现象- 光的反射定律和折射定律。
- 平面镜、凹面镜和凸面镜的成像规律。
- 光的干涉、衍射和偏振现象。
- 光的粒子性和波动性,即波粒二象性。
6. 电磁学基础- 静电场的基本概念,包括电场强度、电势和电容。
- 直流电路的基本规律,如欧姆定律和基尔霍夫定律。
- 磁场的基本概念,包括安培力、洛伦兹力和磁通量。
- 电磁感应现象,包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
以上是物理选修3-3的主要知识点概述,每个知识点都需要通过实验、问题解决和理论学习来深入理解。