巧用“對比”學(xué)光學(xué)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  一個(gè)物理現(xiàn)象或者一個(gè)物理事實(shí),當(dāng)它孤立地出現(xiàn)時(shí),我們認(rèn)識它的特點(diǎn)和本質(zhì)時(shí),會感到困難。“對比”法是物理學(xué)習(xí)的重要方法之一,它通過對兩個(gè)研究對象的對照、比較,了解它們之間的聯(lián)系和區(qū)別,突出它們各自的特征,強(qiáng)化對它們的理解和記憶。當(dāng)把相近的或者相反的物理現(xiàn)象一起呈現(xiàn),找出它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn),找出它們的區(qū)別和聯(lián)系,就會比較深刻地理解它們的特點(diǎn),洞察它們的本質(zhì)。

  通過“對比”,只要對其中一個(gè)有所了解和理解,根據(jù)“相反相成”的道理,對另一個(gè)知識也就容易掌握了。下面對初中光學(xué)進(jìn)行一些“對比”。

  一、規(guī)律對比----光的反射定律與光的折射規(guī)律:

  光的反射定律指出:反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角。

  光的折射規(guī)律則指出:光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)中時(shí),折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);折射角小于入射角;當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí),傳播方向不改變。

  兩者“對比”,前兩點(diǎn)是共同點(diǎn):第一點(diǎn)談三線共面,第二點(diǎn)講兩線分居。區(qū)別在于第三點(diǎn):角之間的關(guān)系,反射中是兩角相等,而折射時(shí)要認(rèn)清入射的介質(zhì)。折射規(guī)律還多了一點(diǎn),即折射時(shí)的一種特殊情況?光線垂直入射。只要我們掌握了前者,后者則容易理解和記憶了。

  二、元件對比:

 。ㄒ唬     凸面鏡與凹面鏡:

  二者都是面鏡,都只能反射光線,但前者是用球的外表面作發(fā)射面,后者是利用球的內(nèi)表面作發(fā)射面;前者的作用是發(fā)散光線,即把平行入射的光線變成發(fā)散光線,后者的作用是將光線會聚能夠?qū)⑵叫泄饩會聚于焦點(diǎn),能夠把從焦點(diǎn)發(fā)出的發(fā)散光線變成平行光線。

  (二)     凸透鏡與凹透鏡:

  兩者都是透鏡,都利用了光的折射作用,但前者可以把光線會聚于實(shí)焦點(diǎn),可以成像;而后者只能發(fā)散光線,其發(fā)散光線的反向延長線能夠交于虛焦點(diǎn)。

  三、儀器對比:

  (一)照相機(jī)與幻燈機(jī):

  這兩種儀器的主要光學(xué)元件都是凸透鏡,都是利用凸透鏡形成倒立的實(shí)像,物距都要大于一倍焦距。

  它們的區(qū)別在于:照相機(jī)是將遠(yuǎn)處物體在底片上形成倒立縮小的實(shí)像,因此要求拍攝的景物到照相機(jī)鏡頭的距離在兩倍焦距以外;而幻燈機(jī)是將圖片等在屏幕上形成倒立放大的實(shí)像,因此要求放映的圖片(幻燈片)到鏡頭的距離在凸透鏡的一倍焦距到兩倍焦距之間。

 。ǘ╋@微鏡與放大鏡:

  都是利用凸透鏡工作的光學(xué)儀器,都要求物體到凸透鏡的距離在焦距以內(nèi),都能夠把物體放大。只不過前者放大的對象是細(xì)小物體(人的肉眼不能看到的),而后者放大的對象為人眼能夠看到的物體;前者中有兩個(gè)凸透鏡,而且還包含著一個(gè)“放大鏡”,另一個(gè)則相當(dāng)于幻燈機(jī)中的凸透鏡。后者只有一面凸透鏡。

  四、現(xiàn)象對比----實(shí)像與虛像:

  大家知道,平面鏡只能成虛像,而凸透鏡既可以成實(shí)像,又可以成虛像。那么像是怎樣形成的呢?

  原來物體是由無數(shù)個(gè)點(diǎn)組合而成的,這些點(diǎn)或者本身發(fā)光、或者反射光。物體上的每一個(gè)點(diǎn)我們叫它物點(diǎn),從物點(diǎn)發(fā)射的光束(這些光束是發(fā)散的)經(jīng)平面鏡或透鏡的反射折射,形成相應(yīng)的像點(diǎn),這些像點(diǎn)就組合成了物體的像。

  從物點(diǎn)向光學(xué)器具發(fā)射的光束如果被光學(xué)器具會聚于一點(diǎn),則該點(diǎn)就是實(shí)像點(diǎn),此時(shí)物體上各個(gè)物點(diǎn)發(fā)的光就形成了整個(gè)實(shí)像。

  如果從物點(diǎn)向光學(xué)器具發(fā)射的光束經(jīng)過光學(xué)器具后,仍然是發(fā)散的,但這一束光的反向延長線會交于一點(diǎn),這個(gè)交點(diǎn)就是虛像點(diǎn),此時(shí)物體上各個(gè)物點(diǎn)發(fā)的光就形成了整個(gè)虛像。


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