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第5课改进另一个程序设计的透镜

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第5课：改进另一个程序设计的透镜在本课中，我们将应用一些最新的工具，来判定透镜的性能是否可以进一步提高。

这是初始结构，包含三个视场点的MTF 曲线。

（输入MMF ，选择多色选项，然后单击执行。

）（下图中开关85打开后，显示红色的红外波长。

）RLE ID EXAMPLE LENS 53WAVL .7150000.7100000.70500006.24500CORDER 132APS -11TEMPERATURE 30.00000WAP GTZ UNITS MM OBB 0.000000315.20000 6.24500-13.541140.000000.000000AIR 1CV 0.0000000000000TH 4.500000001N11.45505601N21.45516542N31.455276571DNDT 1.090E-059.960E-069.700E-063.65000E-01 5.46000E-016.44000E-011CTE 0.500000E-061GTB U 'FUSILICA '2CV 0.0000000000000TH 1.00000000AIR 3RAD 31.3000000000000TH 9.800000003N11.73585988N21.73610163N31.736348143CTE 0.806000E-055CTE0.710000E-055GTB S'N-BK7'6RAD14.2600000000000TH8.50000000AIR7RAD-46.1600000000000TH 3.400000007N11.51269554N21.51282313N31.512952857CTE0.710000E-057GTB S'N-BK7'8RAD19.3000000000000TH 3.00000000AIR9RAD28.1400000000000TH 4.800000009N11.51269554N21.51282313N31.512952859CTE0.710000E-059GTB S'N-BK7'10RAD-47.0000000000000TH 1.00000000AIR 11CAO 4.909930000.000000000.00000000 11CV0.0000000000000TH13.20000000AIR12RAD-24.2000000000000TH 3.2000000012N11.83018573N21.83066058N31.8311459012CTE0.846000E-0512GTB S'N-SF57'13RAD150.0000000000000TH 1.20000000AIR 14RAD269.0000000000000TH10.0000000014N11.51269554N21.51282313N31.5129528514CTE0.710000E-0514GTB S'N-BK7'15RAD-22.6200000000000TH 1.00000000AIR 16RAD-1000.0000000000000TH 6.7000000016N11.73585988N21.73610163N31.7363481416CTE0.806000E-0516GTB S'N-LAF2'17RAD-48.1100000000000TH 1.00000000AIR 18RAD70.1900000000000TH 6.2000000018N11.73585988N21.73610163N31.7363481418CTE0.806000E-0518GTB S'N-LAF2'19RAD-725.0000000000000TH 2.00000000AIR 20CV0.0000000000000TH 3.6000000020N11.51269554N21.51282313N31.5129528520CTE0.710000E-0520GTB S'N-BK7'21CV0.0000000000000TH36.90500000AIR22CV0.0000000000000TH0.00000000AIR END该透镜在近红外光工作，工作数F/3.5，且是远心的，具有低畸变，受衍射限制。

初步评价，这种设计并不差，只有不到1/4波长的像差。

视场上的最大畸变刚刚超过½微米，远心距离的最大偏差约为0.01弧度。

性能还不错-但如果我们能够进一步提高它的性能，这将为我们提供更多的公差余地。

这是我们的优化MACro：CHGWAP1!keep entering beam diameter constant over field19UMC-0.14286!maintain F/numberCFREE!remove the clear aperture at the stopENDPANTVY0YP1!let the program find the best stop locationVLIST RAD ALL!all radii will change except19and the flat windowsVLIST TH ALL EXCEPT1LB2!and all thicknesses except1and20ENDAANTAEC!monitor feathered edgesACC!and keep thicknesses less than25.4mmM89.61A TOTL!keep total lens length constantM050A GIHT!control distortion at full fieldS P YA1M050A GIHT!and at half fieldDIV CONST2S P YA.5M020A P HH.7!control telecentricity at0.7fieldGSO00.15M0!correct OPDs of ray grids at three fieldsGNO00.054M.7GNO00.054M1ENDSNAP!get snapshot every iterationSYNO30!optimize for30cycles.（创建这组光线网格像差的最简单方法是使用MACro编辑器中的Ready Made Raysets按钮。

在这种情况下，我们选择了第8组，它创建了横向目标和OPD目标，然后选择删除横向目标并且在全视场增加OPD目标的权重.Bare-bones Rayset对话框也可以这样做，然后有更多选项。

）我们进行优化，然后运行模拟退火几个周期。

透镜有所改善。

现在让我们使用一些强大的工具。

首先，我们运行自动元件删除功能。

这会找到可以移除的元件，而对评价函数的性能降低最小。

为此，我们只需添加该行命令AED3Q319!find which element to delete between surfaces3and19.将该命令加到PANT命令之前，然后重新优化。

该程序显示可以移除表面14处的镜片。

我们允许它删除该元件，然后对其进行优化和模拟退火（在注释掉AED行之后，我们不会删除另一个元件或删除顶部的CHG文件）。

正如预期的那样，透镜性能有所下降，但仍然不错。

现在我们将使用元件自动插入功能，以查看透镜是否会恢复到以前的镜片数，结果是否比起始透镜更好？我们将AED命令更改为AEI33170!insert one element between surfaces3and17.并再次运行MACro。

（如果您有多核电脑，则在MACro的顶部还应添加以下命令，其中nb是核心数。

这将以更快的速度运行AEI。

）CORE nb程序在表面12之前插入了一个元件。

我们添加一个新变量VY12GLM到PANT文件，所以新元件上的玻璃模型可以变化，注释掉AEI命令行，重新优化并模拟退火。

该程序已将透镜内的孔径位置移动到9.如果透镜有固定孔径，我们可以在该元件上切一个凹槽，并获得极好的性能-但如果没有，我们会为表面11分配一个真正的孔径，移除YP1的变量，并再次重新优化。

我们得到如下透镜：RLE ID EXAMPLE LENS 141WAVL .7150000.7100000.70500006.24500CORDER 132APS -11TEMPERATURE 30.00000WAP GTZ UNITS MM OBB 0.000000115.20000 6.24500-11.637220.000000.000000AIR 1CV 0.0000000000000TH 4.500000001N11.45505601N21.45516542N31.455276571DNDT 1.090E-059.960E-069.700E-063.65000E-015.46000E-016.44000E-011CTE 0.500000E-061GTB U 'FUSILICA '2CV 0.0000000000000TH 1.00000000AIR 3RAD 31.7420365099046TH 4.893110773N11.73585988N21.73610163N31.736348143CTE 0.806000E-053GTB S 'N-LAF2'4RAD 205.8474850968830TH 6.35592001AIR 5RAD 31.8551157618315TH 1.395687295N11.51269554N21.51282313N31.512952855CTE 0.710000E-055GTB S 'N-BK7'6RAD 12.9057883346246TH 7.19477052AIR 7RAD -23.8475364230033TH 1.000000008RAD18.0286949741191TH 1.24241640AIR9RAD21.7606620988429TH11.210306919N11.51269554N21.51282313N31.512952859CTE0.710000E-059GTB S'N-BK7'10RAD-27.0144706600627TH 1.00000000AIR11CV0.0000000000000TH15.36917292AIR12RAD-221.0555600124851TH 3.8340216012GLM 1.7326497952.6990756013RAD-18.9307423606996TH 1.00000000AIR14RAD-18.3189387535143TH 1.0000079014N11.83018573N21.83066058N31.8311459014CTE0.846000E-0514GTB S'N-SF57'15RAD77.6676600402005TH8.59463594AIR16RAD-98.5742040515266TH 3.9180763816N11.73585988N21.73610163N31.7363481416CTE0.806000E-0516GTB S'N-LAF2'17RAD-31.6148606190401TH 5.55657931AIR18RAD90.9510179315515TH 5.9352741918N11.73585988N21.73610163N31.7363481418CTE0.806000E-0518GTB S'N-LAF2'19RAD-60.9109375555036TH 1.00003786AIR19CV-0.0164174119UMC-0.1428600020CV0.0000000000000TH 3.6000000020N11.51269554N21.51282313N31.5129528520CTE0.710000E-0520GTB S'N-BK7'21RAD-1.1487695061324E+17TH43.52197472AIR21CV-8.70496644E-1821UMC-0.1428600022CV0.0000000000000TH0.00000000AIREND该程序在表面14处移除了原始透镜元件，并在12处更换了新镜片。

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透镜教学设计精选15篇

透镜教学设计精选15篇

透镜教学设计透镜教学设计精选15篇作为一名优秀的教育工作者，总归要编写教学设计，借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。

优秀的教学设计都具备一些什么特点呢？下面是小编收集整理的透镜教学设计，仅供参考，希望能够帮助到大家。

透镜教学设计1教学目的：1、通过观察水中吸管的弯折现象，初步了解光的折射现象。

2、通过观察、实验、探究透镜对光的弯折现象，了解凸透镜和凹透镜的不同特点和不同作用，3、使学生体验到人类对光学规律的认识与利用会对我们带来许多方便。

教学重、难点：1、认识光的折射现象。

2、探究透镜的成像规律。

教学准备：教师：滴管学生：每组实验桌上准备凸透镜、凹透镜、近视眼镜、老花眼镜、烧杯（盛水）、塑料片、蜡烛、火柴、纸屏、实验报告单教学过程：一、导入新课1、谈话：同学们，喜欢玩水吗？今天就请同学们和老师一起玩玩水，好吗？2、引导学生做活动：活动（一）：把吸管放入水杯中，观察现象。

活动（二）：（教师用滴管在每组塑料片上滴一滴水）把塑料片放在书本上透过水滴看字。

活动（三）：把书放在盛水的烧杯后透过烧杯看字。

3、汇报现象、交流。

4、小结：光线从一种透明物体进入另一种透明物体时，传播方向会在交界面上发生弯折，这种现象叫光的折射。

5、谈话：你知道什么工具会像刚才的水滴一样把物体放大吗？（引导出放大镜）今天，我们一起来研究像放大镜一样透明的镜子。

（板书课题：研究透镜）二、研究透镜1、认识凸透镜和凹透镜、谈话：同学们都知道放大镜有放大的作用，那么，放大镜的镜片有什么特点呢？请同学们观察桌面上的几种镜片。

、学生通过看、摸等方法进行感知交流。

、小结：像放大镜那样，中间厚，边缘薄的镜片叫凸透镜。

像老花镜那样，中间薄，边缘厚的镜片叫凹透镜。

2、探究透镜的作用：⑴、提问：大家知道凸透镜和凹透镜各有什么作用吗？⑵、学生猜想、讨论、汇报。

⑶、分组实验验证，填写实验报告单。

实验（一）：用透镜观察物体。

实验（二）：尝试用透镜聚光。

透镜说课稿(汇总12篇)

透镜说课稿(汇总12篇)

透镜说课稿(汇总12篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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京改版物理初中八年级全册教案-8.5透镜5

京改版物理初中八年级全册教案-8.5透镜5

《透镜》教学设计《透镜》教学设计4.学生实验1：探究经过光心的光线传播方向是否发生改变强调注意事项和实验步骤5.老师利用自制教具演示：平行光线经过凸透镜和凹透镜之后的现象，让学生猜想透镜对光的作用通过自制教具学生还会发现，透镜至少有一个面是球面的一部分。

学生思考操作：在黑板上尝试画主光轴，找到光心。

学生实验探究经过光心的光线传播方向是否发生改变观察，发现好像有会聚和发散作用。

让学生猜想透镜对光线的作用6.学生实验2：探究凸透镜对光的作用和凹透镜对光的作用强调注意事项和实验步骤板书：凸透镜和凹透镜对平行于主光轴的光线有会聚和发散作用讲授焦点和焦距的定义。

画在黑板上的图说明焦点和焦距，分别用F和f表示，注意焦点两侧各有一个，两侧焦距也相等。

7.教师演示实验3：引导学生利用在折射现象中光路可逆，猜想折射光线的方向老师演示实验：经过凸透镜焦点入射的光，平行于主光轴射出。

射向凹透镜异侧虚焦点的光，平行于主光轴射出。

8.比一比：两个口径相同，薄厚不同的凸透镜，哪一个焦距短？哪一个对光线的偏折能力强？老师演示实验4，学生回答9.学生总结经过透镜的三条特殊光线完成学案上活动三学生也到黑板上找出焦点和焦距。

学生猜想光路可逆学生比较得出：凸透镜越厚，焦距越短，折光能力越强学生总结三条特殊光线联系实际内化提高1.去南极旅行丢失了火种，面对饥饿和寒冷，应该怎么解决困境？2.去森林爬山，丢弃的有水的矿泉水瓶可能引起森林火灾，是真的吗？3.让学生破解老师课前表演的魔术隐藏的真相4.活动三：画一画讨论、交流讨论、交流讨论、交流分组作图总结新知评价交流收获平台：谈谈通过本节课的学习我们有哪些收获讨论、总结知识反馈检测成果竞赛答题，最强大脑学生答题板书设计透镜凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜――会聚作用。

凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜――发散作用。

难忘的一天今天，太阳照着大地，就像闪闪发光的金子一样，到处都是暖洋洋的，我的心里也是暖洋洋的。

北京课改版八年级下册(新)第八章第5节《透镜》教学设计

北京课改版八年级下册(新)第八章第5节《透镜》教学设计

3.透镜的应用：介绍透镜在光学仪器中的应用，如照相机、投影仪、放大镜等，阐述其工作原理。
4.透镜作图：讲解如何绘制透镜成像图形，分析实际问题。
（三）学生小组讨论
1.分组活动：将学生分成若干小组，每组选择一个透镜成像实例进行分析。
2.讨论内容：
a.分析实例中透镜的类型、物体位置、成像情况等。
b.探讨透镜成像规律在实际生活中的应用。
二、学情分析
八年级下册的学生已经具备了一定的物理知识和实验能力，他们对光学知识有一定的了解，但在透镜这一章节，可能会对成像规律、透镜作图等方面存在一定的困难。因此，在教学过程中，教师要充分考虑以下学情：
1.学生对透镜的基本概念认识不足，需要通过生动形象的教学手段帮助学生理解。
2.学生在运用透镜成像规律分析问题时，可能会出现混淆，教师应引导学生通过实例进行归纳总结。
3.评价与反馈：对学生的练习成果进行评价，及时给予反馈，指导学生改正错误。
（五）总结归纳
1.教师引导学生回顾本节课所学内容，总结透镜的基本概念、成像规律、应用及作图方法。
2.强调透镜知识在实际生活中的重要性，激发学生学习光学知识的兴趣。
3.提醒学生课后复习，巩固所学知识，为下一节课的学习打下基础。
五、作业布置
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教学活动：以生活中常见的透镜为例，如眼镜、放大镜、照相机等，引导学生题：通过展示不同类型的透镜，让学生观察并思考，为什么这些透镜的形状和成像效果会有所不同？
3.创设情境：利用多媒体展示一些透镜成像的实例，如放大镜下的蚂蚁、照相机拍摄的风景等，激发学生对透镜成像的兴趣。
5.课后拓展，提升素养：布置相关课后作业和实践任务，让学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的综合素养。