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- 2024-02-10 发布
第3单元:球面镜
教学要求:1、球面镜的基本概念和光学作用;
2、球面镜的成像规律。
重点和难点:能用反射定律作图分析球面镜的成像规律。
教学用具:球面镜(凹面镜、凸面镜)、蜡烛等。
教学过程:
一、球面镜的概念和种类
1、定义:反射面为球面一部分的镜面叫做球面镜.(球壳的一部分---球冠)
2、种类:凸面镜和凹面镜
二、球面镜的分类
1、凹面镜
1)、定义:用球面的内侧作反射面的球面镜叫做凹面镜.
A
2)、图示:如图1所示.
图 1
3)、基本概念:
A、顶点:镜面的中心点O称为镜的顶点.
B、中心:球面的球心C称为镜面中心.
C、主轴:连结顶点O与镜面中心的点划线.
D、焦点:跟主轴平行的近轴光线射到球面上,反射光线会聚于主轴上一点,这一点称为焦点,用字母F表示.
E、焦距:焦点到顶点的距离叫焦距,用字母f表示.
,即凹面镜的焦距等于球面半径的一半.
略证:如图所示,根据反射定律有., ,.
故又近似将OB看作切线,则,
,,BF=OF即OF=CF,f=OF=.
4)、凹面镜的光学特点:
A、凹面镜上的反射现象都遵从光的反射定律.
B、平行于主轴的光线经凹面镜反射后,反射光线会聚于焦点处.凹面镜的焦点是实际
光线的会聚点,因此是实焦点.
C、凹面镜对光线起会聚作用,焦距越小,会聚本领越大.
D、四条特殊光线: 平行于主轴的光线经凹面镜反射后,会聚于焦点;过焦点的入射光
线经反射后平行于主轴;过球面中心的入射光线沿原路反回;从顶点入射的光线
与其反射光线关于主轴对称.
5)、凹面镜的成像规律:* * * * * * *
物的位置
像的位置
正立与倒立
大 小
虚 实
U=∞
V=f
/
一个点
实
U>2f
f< V<2f
倒立
缩小
实
U=2f
V=2f
倒立
等大
实
f2f
倒立
放大
实
U=f
V=∞
不成像
U0;
2)、V及f均为实(像、焦距)正虚(像、焦距)负.
2、上式对球面镜、平面镜及透镜(以后讨论)均适用.
1)、凸面镜:f<0,<0,V<0,故凸面镜只能成虚像.
2)、凹面镜:实焦距f>0,, 当U0,实像;当U=2f时,V=2f>0等大实像;当U>2f时,0