作圖法分析光學成像特征
2007-01-01 00:00:00黃偉良
物理教學探討 2007年2期
初中自然科學光學部分內容中有關像的知識是學生一直感到比較棘手的問題，不少學生往往通過死記硬背的方式來記住一些像的特征，缺乏理解與靈活性，從而造成這些學生在利用光的成像特征解題時感到不知所措。筆者通過多年的教學經驗，著力強調學生作圖技能的培養，取得較好的教學效果。現整理、歸納如下：
根據光學成像的原理，大致可以分為以下三類：
（一）根據光在同一均勻物質中沿直線傳播原理成像。
（二）根據光的反射原理成像。
（三）根據光的折射原理成像。
1 根據光在同一均勻物質中沿直線傳播原理成像——小孔成像
如圖1所示
像的特征：倒立、縮小、實像，一般情況下物距（u）>像距（v）
像的特征：正立、等大、虛像，物距（u）=像距（v），像物連線與鏡面垂直，像物左右對稱。
通常我們采用對稱原理作圖。如圖3所示
2.1球面鏡成像
凸面鏡與凹面鏡實際都可以看作是球面的一部分，其成像情況比較復雜，初中教材一般不作詳細分析。
3根據光的折射原理成像
3.1觀察不同物質中的物體的像
①觀察比我們所處環境的物質密度大的物質中的物體的像如我們站在岸上觀察水中的魚、石頭、水草等
如圖4所示
像的特征：像的位置看起來比實際物體更接近界面
②觀察比我們所處環境的物質密度小的物質中的物體的像，如我們看日出或我們在水中觀察岸上的樹、建筑物等如圖5所示。
像的特征：像的位置看起來比實際物體更遠離界面
3.2凸透鏡成像
①u 如圖6所示 像的特征：正立、放大、虛像，物距（u）<像距（v） ②u=f 如圖7所示 像的特征：不成像 ③f 如圖8所示 像的特征：倒立、放大、實像，v>2f ④u=2f 如圖9所示 像的特征：倒立、等大、實像，v=2f ⑤u>2f 如圖10所示 像的特征：倒立、縮小、實像，f 3.3凹透鏡成像 如圖11所示 像的特征：正立、縮小、虛像，物距（u）>像距（v）且v 注：本文中所涉及到的“圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”
