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初中物理透鏡概括

教育更新时间:2024-10-05 02:00:46

初中物理透鏡概括?教材裡講過，凸透鏡使光線彙聚，凹透鏡使光線發散，可是你知道這是為什麼嗎？其實，以初中當前知識已經能解釋清楚了不滿足于死記硬背，非要尋根問底，并适當擴展，是每個學霸的必經之路，接下來我們就來聊聊關于初中物理透鏡概括?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

初中物理透鏡概括

教材裡講過，凸透鏡使光線彙聚，凹透鏡使光線發散，可是你知道這是為什麼嗎？其實，以初中當前知識已經能解釋清楚了。不滿足于死記硬背，非要尋根問底，并适當擴展，是每個學霸的必經之路。

如下圖，光線進入凸透鏡時，由密度較低的物質（空氣）進入密度較高的物質（玻璃），會發生折射現象，且入射角大于折射角，導緻光線向光軸方向偏轉。光線從凸透鏡射出時，由密度較高的物質（玻璃）進入密度較低的物質（空氣），也會發生折射現象，這時入射角小于折射角，将再次導緻光線向光軸方向偏轉。

a1、a2是入射角，b1、b2為折射角

可見，光線在凸透鏡中經過兩次折射，從而改變了傳播方向，最終彙聚在焦點F處。對于單面是平面的凸透鏡，原理完全相同，如下圖所示。不同之處在于對光線方向改變的程度不同，即焦距f的大小不同。

凹透鏡使光線發散，原理同樣是利用了光線在進出凹透鏡過程中的兩次折射，詳情不再贅述，同學們可以對照下圖自行揣摩理解。

顯然，凸透鏡的表面必然為曲面（凹透鏡同理），應該是什麼樣的曲面才能使光線恰好彙聚呢，是球面的一部分嗎？這個問題需要用到高等數學，不是中學知識能解決的。目前隻能說，是一個二次曲面，并非球面，雖然球面也是二次曲面的一種。不過實踐中，為了加工方便，往往使用球面透鏡，雖然不能使光線嚴格彙聚于一點，但是能使光線彙聚于一個較小的圓斑，一般情形也足夠用了。

在實際作圖中，不必畫出兩次折射，畫一次就足夠了，透鏡也可以用帶箭頭的線段簡化代替。

拔高練習題：如下圖，一個内部為空腔的透鏡，陰影部分為玻璃，平行光線入射後，會發生怎樣的變化？仍然平行，還是彙聚，或者發散？

解析：如果按照常規思維，，從入射角折射角的思路去考慮作圖，麻煩且易出錯。可以設想沿下圖紅線将其分為兩個透鏡，每個均為單面平面的凸透鏡，每個凸透鏡都使光線彙聚，所以正确答案是彙聚。

怎麼樣，你答對了嗎？

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