(完整word版)透镜曲线方程研究

第三节探究凸透镜成像的规律一，填空题1,探究“凸透镜成像的规律”的实验中，所有器材有光具座、蜡烛、、光屏、火柴等。

应放与蜡烛与光屏之间，调整透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在。

2，一束平行光经过凸透镜折射后的传播方向如图3-23所示。

由图可知，此透镜的焦距为 cm；当把烛焰放在凸透镜左侧12cm处时，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个、放大的虚像（选填“正立”或“倒立”）15cm 12cm图3-233，如果在点燃的蜡烛和光屏之间，将一凸透镜从靠近蜡烛的一方沿主轴慢慢移向光屏的方向，发现在屏上的到两次清晰的像，那么他们一定是像，并且前一次得到的像是后一次得到的是。

4，如图3-24所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是立”或“正立”）、（选题“放大”或“缩小”）的实像。

照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与上述成像一致的是。

如果在前面的实验中保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动终极的凸透镜，要是光屏上再次出现一个明亮清晰的像则应向移动凸透镜（选填“左”或“右”）5，用A、B、C三块凸透镜在光具座上分别左蜡烛成像的实验，个透镜距烛焰距离都是30cm，得到的实验结果如下表，根据此实验结果，将A、B、C三块凸透镜的焦距按由大到小的顺序排列，其顺序是。

二、选择题1、某同学在做凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图3-25所示，先后十蜡烛位于a,b,c,d四点，并分别调整光屏的位置，关于a,b,c,d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中不正确的是（）A，烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小B，烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大C，烛焰位于b点时，成等大倒立的实像D，烛焰位于d点时，成放大的虚像2，在研究凸透镜成像实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图3-26中的（） A虚像实像B虚像实像C实像虚像D实像虚像3，在观察凸透镜成像的实验时，小强注意到当把物体放在距离凸透镜50cm处时，能在光屏上得到一个倒立的缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（）A．20cm B.30cm C。

第一章小结（几何光学基本定律与成像概念）1 、光线、波面、光束概念。

光线：在几何光学中，我们通常将发光点发出的光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。

波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。

光束：与波面对应所有光线的集合称为光束。

2 、几何光学的基本定律（内容、表达式、现象解释）1 ）光的直线传播定律：在各向同性的均匀介质中，光是沿着直线传播的。

2 ）光的独立传播定律：不同光源发出的光在空间某点相遇时，彼此互不影响，各光束独立传播。

3 ）反射定律和折射定律（全反射及其应用）：反射定律：1、位于由入射光线和法线所决定的平面内；2、反射光线和入射光线位于法线的两侧，且反射角和入射角绝对值相等，符号相反，即I’’=-I。

全反射：当满足1、光线从光密介质向光疏介质入射，2、入射角大于临界角时，入射到介质上的光会被全部反射回原来的介质中，而没有折射光产生。

sinI m=n’/n，其中I m为临界角。

应用：1、用全反射棱镜代替平面反射镜以减少光能损失。

（镀膜平面反射镜只能反射90%左右的入射光能）2、光纤折射定律：1、折射光线位于由入射光线和法线所决定的平面内；2、折射角的正弦和入射角的正弦之比与入射角大小无关，仅由两种介质的性质决定。

n’sinI’=nsinI。

应用：光纤4 ）光路的可逆性光从A点以AB方向沿一路径S传递，最后在D点以CD方向出射，若光从D点以CD方向入射，必原路径S传递，在A点以AB方向出射，即光线传播是可逆的。

5 ）费马原理光从一点传播到另一点，其间无论经历多少次折射和反射，其光程为极值。

（光是沿着光程为极值（极大、极小或常量）的路径传播的），也叫“光程极端定律”。

6 ）马吕斯定律光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。

折/反射定律、费马原理和马吕斯定律三者中的任意一个均可以视为几何光学的一个基本定律，而把另外两个作为该基本定律的推论。

作图题的基本要求:（1）线条要工整、清楚.直线要用直尺画，曲线要光滑连接.（2）符号要规范.作图题中要注明各物理量的符号(有时还要标单位符号).这些物理量符号，有的是物理学中已经规定的，有的是习惯用法，所以注明符号时不能随心所欲.光学作图方法点拨:（1）要借助直尺、圆规、量角器等工具作图；（2）实际光线、实像用实线作图，虚像、法线、实际光线的反向延长线、辅助线（如物到平面镜的距离）要用虚线作图；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线，然后根据反射角（或折射角）与入射角的关系作出相应的光线；（5）当光在玻璃与空气或水与空气两种介质的分界面上发生折射时，处于空气中的那个角较大；（6）在成像的作图题中，物和像要标上箭头和字母.一、光的直线传播1.“坐井观天，所见甚小”.请在图1中作出井底之蛙“观天”的最大范围（用斜线标出）.2.图2中，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，试画出光源S照不到的墙面的范围MN.二、光的反射3.如图3所示，光与镜面成30°角射在平面镜上，请画出反射光线并标出反射角的大小.4.自行车尾灯的结构如图4所示，夜晚，当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用.试画出图中一条光线的反射光线（要求保留必要的辅助线）.5.图5中OB是一条反射光线，ON为法线.请在图中画出相应的入射光线.6.如图6所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼.图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向.请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜.三、平面镜成像7.根据平面镜成像特点，在图7中画出物体AB在平面镜MN中的像A′B′.8.如图8所示，从S点发出的一条光线，经平面镜MN反射后，其反射光线恰好通过P点.请你作出这条入射光线并完成光路图.9.如图9所示，S是一个发光点，S′是它在平面镜中成的像.请在图中画出平面镜的位置.四、光的折射10.如图10所示，一束光线斜射向一块玻璃砖的侧面.请画出光线进入玻璃砖的折射光线和从玻璃砖的另一侧面射出时的折射光线.11.如图11所示，是一束从水中斜射入空气中的光线，请在图中画出它的反射光线和大致的折射光线方向,并标出折射角α.五、透镜12.请根据凹透镜对光线的作用完成图12中的光路13.如图13所示，SA、SB是光源S发出的两条光线.其中SA平行于主光轴，SB过左焦点，请画出这两条光线通过凸透镜后射出的光线（注意标出箭头方向）.14.请在图14的方框中画出合适的透镜15.根据入射光线和折射光线，在图15所示的虚线框内画出适当的透镜.16.根据近视眼的成因及矫正方法，在图16所示的虚线框内画出矫正所需的透镜.17.根据远视眼的成因及矫正方法，在图17所示的虚线框内画出矫正所需的透镜一、力的示意图力的示意图的作图方法点拨：（1）首先要确定题目要求画的力的受力物体是谁;（2）作用点要画在受力物体的受力的位置，重力的作用点必须画在重心处;（3）一个物体同时受到几个力的作用，这几个力的作用点通常画在重心处，而且力越大线段应越长;（4）表示力的线段要用实线画，用箭头表示方向，并在箭头的旁边标上字母（重力必须用G表示，支持力习惯用N表示，摩擦力习惯用f表示，其他力均可用F表示）.如果已知力的大小则要在箭头旁标出力的大小.1.用大小为50 N、沿与水平方向成30°角的力斜向上拉图18中的小车，请画出拉力的示意图.2.如图19所示，请画出斜面上的物体所受重力和斜面所受的压力的示意图.3.如图20所示是静止在水平地面上的足球，请画出足球受力的示意图.4.图21中的木块在水平面上沿图示方向做匀速直线运动，请画出它所受重力和摩擦力的示意图5.如图22所示，一木块漂浮在水面上，请画出它所受浮力的示意图.二、杠杆作图画杠杆的动力、阻力或力臂的作图方法点拨：（1）找准支点的位置；（2）在画动力和阻力示意图时要注意力的方向，它们分别使杠杆沿相反的方向转动（注意：不管是动力还是阻力，都是杠杆本身受到的力，而不是杠杆施加给其他物体的力）；（3）画出力的作用线（延长部分画虚线）；（4）从支点开始向动力（或阻力）作用线作垂线，画上垂直符号；力臂可以用虚线加大括号表示，也可用两端带箭头的实线表示，然后写上“l”.6.如图23是列车上售卖食品的手推车，当前轮遇到障碍物时，售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起.请画出售货员所用的最小动力及其力臂.7.如图24所示，用螺丝刀撬钉子，O为支点，画出动力F的力臂.8.如图25所示，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力，使杠杆在图示的位置平衡.试画出这个力的示意图和力臂.三、滑轮组作图滑轮组的绕法的作图方法点拨：（1）先要根据题目的要求，弄清有几股绳子承担物体和动滑轮的总重，然后按照“偶定奇动”的规律，由内至外画出滑轮组绳子的绕法；（2）绳子一定要画直（绳子不能与滑轮分离），一个滑轮只能绕一圈绳子，在绳子的末端标上“F”和箭头表示拉力及其方向.9.工人站在地面上，用如图26所示的滑轮组向下用力将木箱A提起，画出滑轮组绕线的情况.10.有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F向下拉绳子时，每拉下12 m，重物就上升3 m.试在图27中画出滑轮组的结构图.11.如图28所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法.电学作图方法点拨：（1）在画电路图时，电源正负极、电路元件的位置及开关的状态与实物图要一一对应；（2）电路元件的符号要规范，要求电路图呈长方形，元件分布均匀，元件不能画在拐角上，导线横平竖直；（3）导线交叉相连处的节点要画成实心点；（4）根据电路图画实物图时，导线不得交叉，导线必须连到接线柱上.一、串、并联电路1.按图29所示的实物图画电路图.2.根据图30所示的电路图连接实物图.3.现有小灯泡L1和L2、开关S1和S2、电源和导线若干，请在虚线框内设计一个电路图同时满足下列要求.（1）当S1断开时，L1和L2都不亮；（2）当S1闭合、S2断开时，L1、L2都亮；（3）当S1、S2都闭合时，L1亮、L2不亮.二、电流表、电压表和变阻器的连接4.在虚线框中画出灯泡L1和灯泡L2并联、电流表测通过灯泡L1的电流的电路图，并在图31中连接实物图.5.如图32所示的电路中，将电灯和电动机组成串联电路，用电压表V1测量电灯两端的电压，V2测量电动机两端的电压，请把图中的实物连接好，并按连接好的实物图在虚线框中画出电路图6.如图33所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流，要求当滑片向左移动时L2变亮.请在虚线框中画出电路图并连接实物图.7.在图34所示电路的○里填上适当的电表符号，使电阻R1与R2并联.三、电路错误改正8.在连接电路时，如发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆散，重新连接.其实，有时只要思考一下，拆除或改接某些导线就能解决问题.现在考考你，如图35是某同学连接的电路，对于这个电路，只需拆除一根导线，就能成为两灯串联的正确电路.请在要拆除的那根线上打上“×”号.9.为了测量电阻R的精确阻值（约20 Ω），小明把三节干电池串联起来作为电源，连成如图36所示的电路.电路中有两处连接错了，请你在接错的导线上打“×”，并画出正确的连线.四、照明电路10.将如图37所示的电水壶的三条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.11.请将图38所示的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路.五、电与磁12.标出图39中磁感线的方向或磁铁的N、S极.13.根据图40中小磁针的指向标出电源的“＋”、“-”极和通电螺线管的N、S极.14.开关闭合后磁感线的形状如图41所示，请在图中标出磁铁A的磁极和磁感线的方向15.如图42所示，套在光滑玻璃管上的两个轻质螺线管A、B通电后互相排斥，试画出螺线管B的绕线方向.16.小磁针在通电螺线管产生的磁场中静止时，指向如图43所示.请将电源符号填入虚线框内并画出该通电螺线管导线的绕法.17.如图44是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照强度的增强而减小.白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内；傍晚，当光照强度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作.请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线；连线不能交叉).。

4.2 透镜课题课型新授教学目标1.认知目标：95%以上的同学能知道两种透镜，并学会3种辨别法；90%以上的同学知道两种透镜对光的作用； 80%以上的同学知道两种透镜的3条特殊光线。

教学重难点重点：知道两种透镜，学会辨别它们的方法；知道两种透镜的特点。

难点：知道两种透镜对光的作用，两种透镜的3条特殊光线。

教学手段多媒体投影、互帮显示板、视频、实验器材等教辅工具教学课时1课时教学过程个人复备一、感情调节（2分钟）欣赏我国航天员王亚萍老师在太空讲授水透镜的一段视频（实际意图：进行爱国教育，激发学生的好奇心，同时引入课题）二、自学与互帮（中间穿插释疑过程）（28分钟）1．自学内容一：初识透镜（1）自学要求：2人一组做实验，实验时，注意安全。

（2）自学方法：认真观察桌上的各种透镜，与平面镜比较，结构上有什么不同？（3）自学内容：阅读课本P84第一段，完成填空。

①中间_________边缘_______________的透镜叫凸透镜；(填“厚”或“薄”)②中间_________边缘_______________的透镜叫凹透镜。

(填“厚”或“薄”) （4）知者加速：可以透过两种透镜观看教室内的物体。

（5）释疑：触摸透镜各处的厚度，而不是触摸表面形状。

2．自学内容二：初识凸透镜与凹透镜（1）自学要求：2人一组做实验，注意安全；先熟悉操作步骤，再动手实验。

（2）自学方法：认真学习活动步骤，精心实验，认真观察；完成互帮显示板的内容；每组推选2人（1人讲解、1人演示）。

（3）自学内容：活动：观察凸透镜和凹透镜（4）知者加速：通过透镜观察书上的字，透镜距书较近，试着把透镜往右移，通过凸透镜所看到的字的像往______移（左/右）；通过凹透镜所看到的字的像往_______移（左/右）。

（5）释疑：①演示平行光通过凸透镜、凹透镜。

重点引导学生知道透镜可以透过光巡视、指导学生实验，有利于学生发现规律引导学生区别3个光斑②归纳3种辨别凸透镜、凹透镜的方法——摸、看、照3．自学内容三：了解透镜的相关名称（1）自学要求：安静自学，独立思考，有困难翻红牌求助老师，学完翻绿牌。

完整word版)课程思政方法及实施案例-大学物理念，掌握安培环路定理和法拉第电磁感应定律。

能够计算磁场强度、磁通量和电动势的大小和方向。

了解交变磁场和电磁波的基本概念和特性。

三、实施案例本课程的实施案例是通过理论研究和实验教学相结合，培养学生的实验能力和科学思维方法。

在教学过程中，教师将案例与工匠精神和社会主义核心价值观相结合，引导学生树立正确的世界观和价值观。

在实验教学中，教师将学生分组进行实验，让学生亲自动手操作，探究物理学原理。

同时，教师还会对学生进行引导，让学生能够独立思考和解决问题。

在理论研究中，教师会通过讲授相关知识、动画演示和案例分析等多种方式，帮助学生加深对物理学的理解和认识。

通过本课程的研究，学生能够对物理学的基本概念、基本原理和基本规律有全面的认识，掌握基本物理规律，具备初步的逻辑思维能力、抽象思维能力和分析问题与解决问题的能力。

同时，学生还能够增强爱国主义观念和建立辩证唯物主义世界观，为今后的研究和工作打下必要的物理学基础。

教师评判学生掌握知识的正确性和程度，主要涉及以下内容：1.电磁学：学生需要掌握电磁学的基本概念和实验演示，如磁悬浮列车、磁悬浮飞碟、电磁跳环、阻尼摆、小型涡电流、演示电磁波传播等。

2.热力学：学生需要理解平衡态、状态参量、状态方程的概念，掌握理想气体状态方程，能熟练应用于气体有关状态参量的计算。

同时，还需要掌握理想气体的微观模型和统计假设，掌握压强和温度这两个宏观量的统计意义和微观本质，掌握理想气体压强公式和温度公式。

此外，学生还需要了解速率分布函数的概念，掌握麦克斯韦分子速率分布函数和速率分布曲线的物理意义，并掌握三种速率的计算方法；了解玻尔兹曼分布率。

3.热力学第一定律：学生需要掌握准静态过程的特点，掌握功、热量和内能的概念。

同时，还需要掌握热力学第一定律，能熟练地计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能及理想气体定体、定压摩尔热容。

此外，学生还需要掌握循环过程的特征，能计算热机效率、致冷系数；掌握卡诺循环的特点，能熟练进行相关计算。

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能力目标：（1）通过观察各种透镜，观察凸透镜和凹透镜对光的会聚作用和发散作用的演示实验，培养学生的观察能力，学会注意观察事物的本质特征，培养学生的概括、归纳能力。

（2）通过对如何利用凸透镜产生平行光的讨论和演示实验，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

情感目标：通过介绍我国古代劳动人民利用冰透镜对准阳光取火的事例，对学生进行爱国主义民族自豪感教育，激励学生为振兴中华努力学习。

教学难点：（1）凸透镜和凹透镜对光的作用（2）正确理解“会聚”和“发散”学生活动设计：1、观察凸透镜和凹透镜。

让学生观察凸透镜和凹透镜，观察各种形状的凸透镜和凹透镜的实物及截面图，进而通过提问，认识这两种透镜。

2、通过实验，观察凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

3、观察凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用的演示实验，并通过分析进一步认识什么是会聚，什么是发散。

4、利用光的折射规律，分析平行于玻璃三棱镜底边的光通过三棱镜以后的光路，从理论上弄清凸透镜为什么对光线起会聚作用，凹透镜为什么对光起发散作用。

教学过程设计：1、引入课题列举放大镜的镜片、眼镜的镜片、照相机的镜头、幻灯机的镜头、以及电影放映机、显微镜、望远镜等仪器的镜头。

一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题（难）1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中.(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_____cm.(2)如图乙，光屏上呈现清晰的像素，此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至_____刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像.(3)如图丙，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.(4)如图丁，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是_____眼镜（近视/远视）.【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视【解析】【分析】【详解】（1）由图甲结合凸透镜焦点的定义可知，焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm，即凸透镜的焦距为f=10.0cm；（2）由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u=15cm，2f＞u＞f，由成像规律知，凸透镜成倒立放大的实像，此时v=55cm-25cm=30cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u=30cm时，即凸透镜移动至40cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；（3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，此时u=16cm-10cm=6cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到，透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从B处观察；（4）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，，说明延后成像了，即像距增大了，说明此透镜对光线有发散作用，故放置的是凹透镜，这种眼镜是用来矫正近视眼的．2．如图是“探究凸透镜成像规律”的装置示意图，其中凸透镜焦距为10cm。

(1)蜡烛和凸透镜置于图示位置，调节光屏位置，光屏上会出现清晰的________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，据此规律可制成______；若用课本挡住了凸透镜的上半部分，光屏上蜡焰的像会________；(2)保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向____移动，光屏上能成清晰缩小的像。

透镜及其应用一、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：、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；凸透镜对光线有作用，即：光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更主光轴。

2、凹透镜：、的透镜，如：近视镜片；凹透镜对光线有作用，即：光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更主光轴。

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：通常位于透镜的几何中心；用“”表示。

3、焦点：平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后于主光轴上一点，这点叫焦点；用“”表示。

4、焦距：到的距离（通常由于透镜较薄，焦点到透镜的距离约等于焦距）焦距用“”表示。

注意：凸透镜和凹透镜都各有个焦点，凸透镜的焦点是焦点，凹透镜的焦点是焦点；凸透镜焦距越短，会聚能力越。

练习：把一个凸透镜放在太阳与白纸之间，调整透镜与纸间的距离，使白纸上得到一个最小、最亮的光点，这时测得透镜与纸间的距离为6cm。

由此可知，该凸透镜的焦距是_______cm。

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：练习：以下光学仪器或元件中，对光起发散作用的是（）A．潜望镜B．平面镜C．凸透镜D．凹透镜四、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、为止，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）二倍焦距，成的是、的像；七、投影仪：1、投影仪的镜头是透镜；2、投影仪的平面镜的作用是；3、物体到透镜的距离（物距）二倍焦距，一倍焦距，成的是、的像；八、放大镜：1、放大镜是凸透镜；2、放大镜到物体的距离（物距）一倍焦距，成的是、的像；注：要让物体更大，应该让放大镜物体；照相机投影仪放大镜原理凸透镜成像像的性质光路图透镜不动时的调整像偏小：物体相机，暗箱像偏大：物体相机，暗箱像偏小：物体镜头，投影仪屏幕像偏大：物体镜头，投影仪屏幕像偏小：物体稍微透镜，适当调整眼睛位置像偏大：物体稍微透镜，适当调整眼睛位置物体不动时的调整像偏小：物体相机，暗箱像偏大：物体相机，暗箱像偏小：镜头物体（位置降低），投影仪屏幕像偏大：镜头物体（位置提高），投影仪屏幕像偏小：透镜稍物体，适当调整眼睛位置像偏大：透镜稍物体，适当调整眼睛位置其他内容镜头相当于一个凸透镜。

透镜及其应用一、知识网络结构图二．凸透镜成像原理图（眼睛直接看像时必须有来自物体的光能够进入人眼 ）①定义： 中间厚、边缘薄的透镜 ②作用：凸透镜对光线具有 会聚 作用①定义： 中间薄、边缘厚的透镜透镜 （1）凸透镜（2）凹透镜（3）几个概念 ①F 点是 实像与虚像 的分界点②2F 点是 放大的实像与缩小的实像 的分界点 ③物体越靠近F 点，像越 大 ，像距越 大凸透镜成像规律 ①u ＞2f 时，照相机：倒立、缩小的实像，像距为f ＜v ＜2f②f ＜u ＜2f 时，投影仪：倒立、放大的实像，像距为v ＞2f ③u ＜f 时，放大镜： 正立、放大的虚像，像距为|v|＞u（1）几个特殊点 （2）成像规律原理： 凸透镜可以成正立、放大的虚像②操作：物体离F 越近，像越 大 ；一般情况下，为了使像变得更大，物体离放大镜的距离应 远 些,但距离不超过焦距。

原因：晶状体太 薄 了，对光的会聚能力太 弱 ，像呈现在视网膜的 后方矫正：需要佩戴远视眼镜，它是 凸透 镜原因：晶状体太厚 了，对光的会聚能力太 强 ，像呈现在视网膜的 前方 矫正：需要佩戴近视眼镜，它是凹透镜眼球的结构：晶状体（相当于凸透镜）、视网膜（相当于光屏）眼睛的工作原理（照相机）：凸透镜可以成倒立、缩小的实像 眼睛的调焦： 调节晶状体的厚薄程度，改变焦距 ① 眼睛②近视眼③远视眼凸透镜的应用眼睛照相机 投影 放大镜显微镜：由两个焦距不同的凸透镜组合而成望远镜：常用的望远镜是由两个焦距不同的凸透镜组合而成➢照相机、摄像机原理（物体与相机的距离是物距u，底片到镜头的距离是相距v。

底片相当于光屏）➢投影仪、幻灯机原理（底片到镜头的距离是物距u，大屏幕与投影仪的距离是像距v。

大屏幕相当于光屏）➢放大镜原理（要成像大一些：物体要靠近焦点即远离透镜一些，但距离要控制在一倍焦距之内）➢二倍实像分大小是指一倍虚实、同异兼正倒是指➢实像与虚像的区别（1）成像原理不同实像：物体上射出的光线经反射或折射后，实际光线会聚所成的像虚像：物体上射出的光线经反射或折射后，光线散发，由其反向延长线会聚所成的像（2）作图区别（3）承接方式不同实像：作图用实线实像：既能用光屏承接，又能用眼睛观看虚像：作图用虚线虚像：不能用光屏承接，只能用眼睛观看三、相似对比（火眼金睛）1.照相机眼睛光学器件镜头（凸透镜）；胶卷（光屏）角膜和晶状体（凸透镜）；视网膜（光屏）成像原理凸透镜可以成倒立、缩小的实像；（u＞2f ，f＜v＜2f）焦距特点焦距不可改变；相同条件下，镜头越厚焦距越短焦距可改变；相同条件下，晶状体越厚焦距越短调焦实际上是调节“像距”，即暗箱的长度改变晶状体的厚薄程度，调节焦距的长短动态改变物距U变大（人离照相机更远），镜头向前伸（暗箱长度变短），像变小。

全息光学元件的设计与制作小组成员：李贺谢佳衡杨森用全息图可再现光波的波前，或者说它对入射光具有相位调制的能力。

在某些场合,全息图有可能代替普通透镜、棱镜、光栅，作为成像、转像、准直、分光元件.这种全息图就称为全息光学元件（HOE）。

它使用感光记录介质制作的,其功能基于衍射原理,是一种衍射光学元件(DOE）。

普通光学元件是用透明的光学玻璃、晶体、或有机玻璃制成的,起作用基于光的直线传播、光的反射、折射等几何光学原理.全息光学元件主要有全息光栅、全息透镜、全息扫描器、全息滤波器等.我们这里要制作的是全息光栅和全息透镜。

实验一马赫-曾德干涉仪法（分振幅法)制作全息光栅【实验目的】1．学习掌握制作全息光栅的原理和方法。

2．学习掌握制作全息复合光栅的原理和方法，观察其莫尔条纹.3．通过实验制作一个低频全息光栅和一个复合光栅，并观察和分析实验结果。

【实验仪器】1。

光学防震平台一个，支架、支杆及底座若干，旋转平台一个，带三维调节架及φ15 ~25μm针孔的针孔滤波器组合两套。

2。

扩束透镜（20~40倍显微物镜）两个，已知焦距的透镜一个，反射镜若干,分束器一个,光束衰减器两套.3. 20mW He—Ne 激光器一台。

4. 全息干板，显影、定影设备和材料.5。

电子快门和曝光定时器一套。

【实验原理】全息光栅的制作原理是:两束具有特定波面形状的光束干涉，在记录平面上形成亮暗相间的干涉条纹，用全息记录介质记录干涉条纹,经处理得到全息光栅。

采用不同的波面形状可得到不同用途的全息光栅，采用不同的全息记录介质和处理过程可得到不同类型或不同用途的全息光栅（如正余弦光栅、矩形光栅、平面光栅和体光栅）。

下面介绍制作平面全息光栅的光路布置、设计制作原理。

1、全息光栅的记录光路记录全息光栅的光路有多种,图 1 和图 2 是其中常见的两种光路。

在图 1 所示光路中，由激光器发出的激光经分束镜 BS 后被分为两束,一束经反射镜 M 1反射、透镜L 1 和 L 2 扩束准直后，直接射向全息干板 H；另一束经反射镜 M 2 反射、透镜 L 3和 L 4 扩束准直后，也射向全息干板 H.图中，S 和 A 分别为电子快门和光强衰减器,电子快门与曝光定时器相连，用于控制曝光时间。

第一章1. 光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件、光显示器件。

光源器件分为相干光源和非相干光源。

相干光源主要包括激光器和非线性光学器件等。

非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。

光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等)、光波导和光纤等。

光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。

光探测器件分为光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器等。

光存储器件分为光盘(包括CD、VCD、DVD、LD等)、光驱、光盘塔等。

光显示器件包括CRT、液晶显示器、等离子显示器、LED显示。

2．谈谈你对光电子技术的理解。

光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤）化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。

⒌据你了解，继阴极射线管显示（CRT）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP），液晶显示（LCD），场致发射显示（EL），LED显示。

第二章：光学基础知识与光场传播规律⒈ 填空题⑴ 光的基本属性是光具有波粒二象性，光粒子性的典型现象有光的吸收、发射以及光电效应等；光波动性的典型体现有光的干涉、衍射、偏振等。

⑵ 两束光相干的条件是频率相同、振动方向相同、相位差恒定；最典型的干涉装置有杨氏双缝干涉、迈克耳孙干涉仪；两束光相长干涉的条件是(0,1,2,)m m δλ==±±L L ，δ为光程差。

⑶两列同频平面简谐波振幅分别为01E 、02E ，位相差为φV ，则其干涉光强为22010201022cos E E E E φ++V ，两列波干涉相长的条件为2(0,1,2,)m m φπ==±±V L L ⑷波长λ的光经过孔径D 的小孔在焦距f 处的衍射爱里斑半径为1.22f D λ。

透镜及其应用知识点总结一、 透镜的基本概念及性质透镜、凸透镜、凹透镜主光轴：两个球面所在球的球心的连线光心（O ）：主光轴上的一个特殊点，（性质：通过光心的光线传播方向不改变）。

即薄透镜的中心。

注意：引出第一条特殊光线焦点（F ）：平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫焦点。

注意：引出第二条特殊光线根据光的折射光线可逆性，引出第三条特殊光线。

焦距（f ）：焦点到凸透镜光心的距离。

延伸：透镜越厚，折光能力越强，焦点离光心越近，焦距越小。

二、透镜光学作图（三条特殊光线）①过光心的光线传播方向不改变；②平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后经过焦点；经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线过异侧虚焦点（由此也说明：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用）；③过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴；对着异侧虚焦点入射的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。

三、凸透镜成像规律：⑴u ＝f 是成实像和虚像，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。

-----（一倍焦距分虚实） ⑵u ＝2f 是放大像和缩小像的分界点。

----------------------------------（二倍焦距分大小） ⑶当像距大于物距时成放大的实像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。

凸透镜成像口诀：实像倒立异侧，虚像正立同侧。

一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

成实像时，物像同向，物距像距“此消彼长”，物近像远像变大。

成虚像时，物像同向，物距像距同增同减，物近像近像变小。

像距大于物距成放大像。

延伸：1、无论虚实，像物同向，像距越大像越大。

2、物距远远大于焦距时，像距近似等于焦距。

3、进一步加深理解：凸透镜成像动态分析-------像距与物距的关系：成实像时成虚像时：像与物移动方向相同（物距变大，像距变小；物距变小，像距变大）-------（像物同向）像的大小变化与像距的变化情况成正比（像距变小，像也变小；像距变大，像也变大）--（像距越大像越大）四、凸透镜的应用：（1）照相机：原理：①物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；使用：②要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷（2）投影仪：平面镜的作用：①投影仪上方的平面镜的作用是改变光的传播方向；原理：②物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立、放大的实像；使用：③要使像变大，应该让透镜靠近物体（在焦点之外，靠近焦点），远离屏幕（3）放大镜：原理：①放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；使用：②要让物体更大，应该让放大镜远离物体；（在焦点之内，靠近焦点）五、粗略测量凸透镜焦距的方法—---太阳光聚焦法：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。

以H500—XTE 60度反光杯的灯具实测配光图为例:配光曲线图根据IESNA LM-63标准所推荐的。

ies文件,外围圆圈的数字表示角度，角度是指测量与极轴的夹角，每个小夹角为10度，内部的数字表示光强，每个圆圈为等光强线。

此图曲线为对称配光曲线，角度为55.2度,以最大值读取，最大光强45000CD。

空间等照度曲线图以光源或灯具为中心,在空间中某一剖面上的照度相等的点的连线称为空间等照度曲线.该曲线以直角坐标表示。

考察在灯光下10米至50米截面（C0平面)的照度分布状况.有效平均照度图光通输出是指55.96度的光束角的输出，不是整灯光通量，注意区分，左边第一组数据是高度,上为英制，下为公制，第二组数据为平均照度值和最大照度值，上下对应，右边为直径.主要用来确认灯具照度效果。

平面等照度曲线将灯具按指定高度安装,连接被照面上等照度的点的曲线称作平面等照度曲线.灯具安装在10米高的平面等照度图，上,左坐标表示角度,下，右坐标表示距离（直径），右边单位公制与英制对应。

平面照度曲线灯具安装在10米高度的平面照度图，坐标左边是平面照度，坐标下边值是中心距值.此图可考察灯具照射效果与范围。

路灯IES曲线图以LD190流明灯珠测试曲线为例四条不同角度的测试光强曲线，通常只需看C0/180,C90/270这2条即可.可以判定灯具照射角度（透镜角度）C0/180 151。

3度，出光是对称的，C0/270 75度，出光是偏心的.请参照配光曲线内容.最大光强处圆锥面光强分布曲线圆锥面光强分布曲线就是固定γ角度，C角度自旋一周行成的配光形状。

这指最大光强处固定γ角度为51度。

此图可以考察灯具光线分布强度形状。

(完整word版)配光曲线图解道路灯灯具灯光强度图(圆形网图）此图直观方便的考察灯具光强分布。

灯具利用系数曲线和水平面等照度曲线路灯利用系数曲线表示路灯在路边与屋边的利用状况，随着路边与屋边的距离比的增大利用系数增大，最后趋于饱和.此图考察灯具屋边与路边的照射利用关系。