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这节课呀,咱们来讲一讲透镜作图的专题,那么透镜作图的专题呢,一共分为这五种类型,我们逐一的来看。 我们来看第一种类型,三条特殊光线。那么都哪三条特殊光线呢?第一条啊,就是过心不变。什么叫过心不变呐?这个心指的是光心对不对?通过光心的光线,他的传播方向是不发生改变的。 第二条呢,是过胶平行,这个胶啊,指的是胶点,是透镜的胶点,那么通过透镜胶点的光线,他要平行射出。 第三个呢,是平行过交,平行于主光轴的光线,他经过透镜之后呢,他会折向焦点处。我们来看凸透镜。那么第一个图啊,他通过了谁呀?光芯他的传播方向 改变。第二个图呢,这个光线呢,是平行于主光轴的,所以他要折向焦点处。第三个图啊,这个光线是通过了焦点,所以他要平行射出。 第四个图,还是通过了光心,所以他的传播方向不改变。第五个图呢,他是平行于主光轴,所以他要通过焦点。第六个图啊,他通过了焦点,所以他要平行射出。 我们再来看凹透镜。第一个图啊,通过光芯的成本方向不改变。第二个图啊,是平行于主光照的光线。我们看一看凹透镜平行于主光照的光线应该怎样去折。 对于凸透镜来讲啊,我们是不是直接把这个光线的入射点和另一侧的焦点连线,就应该是他的折射光线了。而对于凹 透镜来讲,我们应该连的是谁呀?应该是入射点和他同侧的那个焦点,但是注意这个并不是折射光线,而是我们要连一个虚线来确定他的折射光线,那么他的折射光线就应该是这个虚线的延长线。 我们来看第三个图,第三个图呢,他是通过了焦点,虽然他并不是光线直接通过焦点,而是光线的延长线通过了焦点,但是呢,他依然是过焦平行。 第四个图啊,通过光心的传播方向不改变。第五个图呢,是平行与主光轴的,还是要经过焦点,对不对?注意,我们还是要把这个光线他的入射点连上他同侧的焦点,连一个虚线,然后再把它延长,就是他的折射光线了啊。第六个图啊,是通过 焦点的,所以他要平行设处。我们来看第三题啊,第三题呢,是我们正常的一些题目了,那么这些题目呢,也是基于我们这三条特殊光线来出现的。我们看第一个图啊,左边的第一个图, 第一个图上面这条光线他是什么呢?平行与主光头的,我们说平行就要过交,所以左侧跟交点连上啊,那么这个时候啊,一定要注意箭头的方向,他是哪边的啊,你这个箭头就得是什么方向了,对不对? 第二条光线是通过焦点的,对不对?那么过焦平行,所以左边的光线应该是平行于主光轴的,注意箭头的方向就可以了。第二个图啊,第二个图里边,第一条光线平行于主光轴,通过焦点。第二个光线呢,它是 经过焦点,所以要平行射出。第三幅图里边啊,上面那条光线是通过焦点的,所以要平行射出。 下面这条光线呢,他是平均一组光轴,所以要通过焦点。我们来看第四题啊,是凹透镜的,凹透镜的第一个图啊,下面这条光线是平均一组光轴,这个时候我们注意要连接闪耀,连接同侧的焦点和入射点,作为他的光线的方向,对不对?然后延长就可以了, 注意他的虚线啊,注意要画虚线。第二个光线呢,下面的光线啊,他是经过焦点的,所以要平行射出。 第二幅图啊,第一个光线是经过焦点,所以要平行射出。第二个图,平行于主光流,所以要通过焦点,注意通过同侧的焦点,焦点和入射点连线延长,对不对? 第三幅图啊,他是第一个平行一组光轴,所以要连线,对不对?我们注意这个啊,要先连 这两个点,然后再把它延长啊,去画出他的箭头的方向啊,那么这里边注意箭头的方向啊,要与光线的方向保持一致,对不对?下面这道光线啊,他是通过焦点,所以要平行,对不对?注意箭头的方向。 我们来看第五题啊,这个图中呢,表示的是图透镜的二倍焦距和焦点处设出的光线,请在图中画出他们通过透镜之后的光路图。这个 p 啊,他是二倍焦距的位置啊,他是二倍焦点的位置,那么这条光线啊,他非常好画,他是经过焦点呢,我们就直接平行射出就可以了。 那么第二条光线啊,通过二倍焦点的这个光线,应该怎样去做图呢?我们知道啊,当我们把物体放在二倍焦点处的时候,他所成的像就应该恰好在另一侧的二倍焦点处。所以说啊,所有的从二倍焦点发出的光 照到透镜上之后,他全会折向另一侧的二倍焦点处,这是通过凸透镜成像的方法啊,来做图的,所以这个光线我们就直接折向二倍焦点就可以了。 我们来看第二种类型,根据光线添透镜。这个呢,主要是一句什么呢?主要是一句凸透镜,凹透镜的特点。我们知道凸透镜啊,它是什么作用?它是一个汇聚的作用,而凹透镜呢,它是发散的作用, 我们就根据这样的特点,就可以添出这个合适的透镜了。比如说第一个,我们来看一看,明显这个光线原来是平行的,现在呢,汇聚到了一点,说明他是一个汇聚的作用,我们就要添什么透镜啊,添凸透镜对不对?那么第二个啊,我们一看,原来的光线是平行的,后来呢,他向两侧 发散了,那么这个时候,我们就添一个凹透镜就可以了。我们来看这道题,填上合适的透镜。我们来看第一个图啊,他应该添什么透镜?那么很多同学啊,一看这两条光线汇聚一点了,直接就把他添上了凸透镜,那就错了啊,这个题,其实他应该是凹透镜,我们来看一看,为什么他要添凹透镜呢? 正常情况下啊,这两条光线如果不经过透镜的话,他应该沿直线传播,那么就是在蓝色虚线的这个焦点处,他会发生一个汇聚, 而此时呢,他没有这样汇聚,是因为他通过了一个透镜。那么这个透镜啊,他是什么透镜呢?他是凹透镜。 为什么我们说他是凹透镜呢?因为这两条光线呢,到这个位置之后,他发生了偏折,他更远离了这个透镜的主光轴, 我们把头巾画出来啊,同时我们把主光轴也给他画出来, 我们发现啊,我们发现啊,这两条光线,他跟颜值线传播的情况来比呢,他是更加远离了珠光轴, 那么也就是说什么意思啊?我们正常情况下,这光线的颜值线传播是往这个方向来的,对不对?结果呢,他现在呢,往两侧来了啊,跟透镜的主光轴一比啊,更远离主光轴了, 所以说我们就说他是发散的情况,他应该骗的是凹透镜。那么这里边我们就要重新的去认识一下,到底什么是汇聚,什么是发, 那么汇聚指的是什么呢?指的是这个光线,他更靠近主光轴了,那么他就叫汇聚,那么什么叫发散呢?就指的是光线呢,更远离主光轴了, 那么这里边啊,我们还要明白两个词,汇聚光线和发散光线,那么什么叫汇聚光线呢?就是这光线的汇聚一点了呗,对不对?那么我们在第一个途中啊,我们再说一下,对于这个透镜来讲啊,因为他是个凹透镜,他的作用依然是发散作用, 但是呢,它产生的光线啊,它产生的光线由于汇聚一点了,所以呢它叫汇聚光线。 我们再来看第二个图,第二个图我们看一看这个光线啊,他是汇聚了还是发散了,也就是说我们要看他 更靠近主光轴了,还是更远离主光轴了,对不对?我们把它延长一下,那么这个时候我们发现什么呢?原来的传播方向不经过透镜,他就是直线传播,他应该是沿这个虚线的方向传播, 结果呢,通过透镜之后,他是不是往里扣了,更靠近主光轴了?所以这个时候他应该添的是什么呢?就是一个凸透镜,虽然啊,他产生的光线是发散光线, 但是呢,这个透镜啊,依然得添透透镜,因为跟原来的光线相比,他是更汇聚一些了,所以这个透镜的作用依然是汇聚的作用。 我们来看第三种类型,凸透镜成像。关于凸透镜成像呢,我们首先要知道五个基本的图,那这五个基本图其实归结到一起呢,他又是一个 做图方法,我们来看一看具体的做法。第一个图啊,是我们把物体放在凸透镜的二倍焦距以外,那么这个时候啊,我们怎样去做出他所成的像呢?首先我们画出一条平行光线,他会折向焦点处,再画一条经过光心的光线传播,方向不发生改变,所以呢,我们就找到了他的相点,接着画出他的相, 那么这个城呢,是一个倒立缩小的石像,他是照相机的原理,然后把物体往里移 一到二倍焦点处。这个时候我们还是画一条平行光线,折向焦点处,再通过光心一条光线承包,方向不改变,就得到了他所成的像,应该恰好在右侧的二倍焦点处。 所以这个时候啊,我们发现这个物和象呢,是等大的,我们说它成的是倒立等大的石像,用这个原理我们可以做什么呢?我们可以去测焦距,当我们发现这个象和物 大小相等的时候,说明物体和相啊,都在二倍焦点处,我们把物距或相距除以二,得到的就是焦距了, 我们继续往里移,把这个物体呢移到一二倍焦距之间,我们再画出一条平行的主光线的光线,他会走向焦点,那么通过光线的光线呢,触摸方向不改变,我们这个时候就会得到他向的位置了,那么他成的是倒立放大的石像, 这是我们所学过的投影仪的原理。在往礼仪呢,就到了一倍焦点处,那么我们还是画一条平行与主光的光线,他会折向焦点处,经过光线的传播,方向依然不改变,这个时候我们发现这两条光线他出现了一个平行的现象,正向不能相交,反向也不能相交,所以这个时候呢,他是没有办法成像的 啊。那么这个的应用是什么呢?就是探照灯,我们把这个光源呢放在透镜的焦点处,那么这个时候他产生的光线呢,就是平行光了啊,他也可以用做探照灯, 我们接下来移到一倍焦距以内,到一倍焦距以内呢,我们还是画这样的两条光线,平行的和经过光芯的。我们发现啊,这两条光线呢,它开口越来越大,这样正向就没有办法相交,所以我们让它反向延长有一个焦点,那么它所成的就应该是虚向了, 这个是一个正力放大的虚向,是我们所学过的放大镜的原理。那么只要我们学会了以上的这五个基本图形的画法,那么我们再画秃头镜,成像的问题,我们就基于这五个基本的图来画就可以了。 我们会发现啊,这五个基本图中,我们来画的时候呢,都是画出两条光线啊,一条是平行于主光轴的光线,一条呢是通过光心的光线,那么画出这两条光线之后呢,我们再把它的折射光线画出来之后,我们就可以找到它下面的位置了。 我们来看两道题,这个题呢是请画出发光点 s, 经过秃头镜后出射光线,并确定发光点 s 的相, 那么这两条光线呢,一个是通过光心的传播,方向就不改变啊。第二个呢,是通过了焦点,他就要平行射出,我们就找到了他的相点,就在他的焦点处,对不对?这个就是相点 sp。 再比如这个啊,已知秃头镜的两个焦点点蜡烛,位于秃头镜的焦距以内,请在图中用作图法画出蜡烛 s 的像, 还是平行于主光轴的光线,我们要通过焦点经过光心的传播,方向不改变。那么我们发现啊,他的开口是越来越大的,这个时候呢,没办法相交,那就反向延长,让他相交形成了一个向点 sp。

一个口诀,三十秒搞定透镜光路图写题遇到直接秒!口诀就是平行过焦,过焦,平行过心不变。一、凸透镜如果是平行光摄入,光线就过焦点,如果是通过焦点摄入,那他射出去的就是平行光。二、凹透镜 平行光摄入要发散,所以先连接虚焦点,再沿这个方向发散出去。如果摄入的光线穿过它的焦点,那么光线平行射出。最后无论凸透镜还是凹透镜,如果光线通过光星传播,那么方向不变。最后我们做到题,练练把你的答案打在评论区吧!



