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生活透镜知多少

2015-11-30姚俊松

关键词:物距投影仪凸透镜

姚俊松

凸透镜在我们的生活中有着广泛的应用,老年人看报纸用到的放大镜,我们旅游拍照用的照相机,电影院里放电影用的放映机,课堂上老师展示用的幻灯机,都用到了凸透镜,那么,这些透镜的成像有什么特点,使用过程中有哪些注意事项呢?我们一起来进行分析学习。

让视野更清晰的放大镜

放大镜,顾名思义,就是将小物体放大,便于我们更好地观察的透镜,根据我们的生活常识,通过放大镜,我们看到的是一个放大、正立的像。

根据凸透镜成像规律可知,当物距小于1倍焦距的时候,凸透镜可以成正立、放大的虚像,物体与像在凸透镜的同侧。

在保证物体在1倍焦距以内的情况下,如果让放大镜靠近物体,像会变小;相反,让放大镜远离物体,成的像会变大,由此可得放大镜的调节规律:物远像远像变大,物近像近像变小。

例1,如图1,甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学,乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛的正立、放大的清晰虚像,则放大镜与甲同学的距离( )。

A.小于10cm

B.大于10cm且小于20cm

C.大于20cm

D.等于10cm

分析:因为乙同学通过放大镜看到了甲同学眼睛的正立、放大的清晰虚像。所以甲同学的眼睛到放大镜的距离应该在1倍焦距以内。

答案:A

留住美丽瞬间的照相机

照相机(如图2)一般由镜头、调焦环、光圈、快门、胶卷等部分构成,镜头相当于一个凸透镜:胶卷相当于光屏,用来接收像:调焦环可以调节镜头到胶卷的距离,使胶卷上形成清晰的像;光圈可以控制从镜头射入光线的多少:快门可以控制曝光时间。

由生活经验可知,照相机成的是缩小的实像,根据凸透镜成像规律,当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像:物体越靠近2倍焦距,所成的实像越大,像和物在凸透镜的异侧。

在我们拍照的时候,经常需要根据拍摄的需求进行物距、像距的调节,从而拍出不同大小、不同范围的照片,如何使照片上的物体显得更大一些?

根据凸透镜成像规律,让物体靠近镜头,减小物距,再向外拉伸镜头,让像距变大,可使照片上的物体显得更大一些。

如何让照片拍摄的范围更大一些?

根据凸透镜成像规律,让物体远离镜头,增大物距,再向里收缩镜头,让像距变小,可使照片上的物体小一些,照片上的物体小一些,照片能拍摄的范围就大了。

例2,夏季校园里鲜花盛开。小刚用照相机将美丽的鲜花拍摄了下来,照相机的镜头对光有(填“会聚”或“发散”)作用,若想使鲜花的像更大些,应使镜头____(填“靠近”或“远离”)鲜花。

分析:照相机的镜头是凸透镜。也叫会聚透镜,对光有会聚作用;根据凸透镜成像的规律,要让鲜花的像更大一些,可以让镜头靠近鲜花。

答案:会聚靠近

让精彩回放的幻灯机

幻灯机一般由光源、幻灯片、镜头、平面镜、屏幕组成,幻灯机的镜头相当于一个凸透镜,如图3所示,来自幻灯片上图案(物体)的光,通过凸透镜后会聚在天花板上,形成图案的像,平面镜的作用是改变光的传播方向,使射向天花板的光能在屏幕上成像。

根据我们的生活常识,幻灯机的目的是为了在屏幕上呈现出放大的像,能在屏幕上呈现说明是实像,

根据凸透镜成像规律,当物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,凸透镜能成倒立、放大的实像:物体越靠近焦点,所成的像越大,像和物在凸透镜的异侧。

电影院里放电影用到的电影机、投影仪的原理与幻灯机的原理及成像特点都基本相同。

使用幻灯机时,必须将幻灯片放在距离镜头1倍焦距到2倍焦距之间的位置,这样才能成放大的实像,由于凸透镜所成的实像是倒立的,所以幻灯片必须倒着放。我们才能在屏幕上看到正立的像。

例3,物理课中使用如图4所示的投影仪投影,在投影屏幕上得到了放大的____(填“虚像”或“实像”),投影仪上还有一块平面镜,它的作用是____,使像能够投射到屏幕上,这时,教室后排同学要求老师将屏幕上的画面再调得大一些,为此,老师的操作应当是:适当____(填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向(填“上”或“下”)移动。

分析:投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的,投影仪上有一块平面镜,它的作用是改变光的传播方向,将竖直射向天花板的像反射到光屏上,若要将屏幕上的画面调得大一些,根据凸透镜成实像时,物近像大像亦远,应适当增大投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向下移动,减小凸透镜与投影片的距离。

答案:实像 改变光的传播方向 增大 下

责任编辑:程哲endprint

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