5-4-2  透鏡

凸透鏡

網路延伸教材:  厚透鏡
                     薄透鏡/凹凸面鏡 成像 ----- 凸透鏡
                     凸透鏡成像與組合透鏡

一物體只會發出如圖所繪的三條光線嗎?

當物體由透鏡前方極遠處逐漸靠近透鏡時,其像   位置、大小、正立或倒立   如何變化?
虛像能否在屏幕上成像?
要找出像的位置,除了用屏幕成像法外,還有什麼方法?虛像屏幕成像法不能用,怎麼辦?

凹透鏡

網路延伸教材:  薄透鏡/凹凸面鏡 成像 ----- 凹透鏡

 

問題:

1.  何謂焦點、焦距?何謂實焦點、虛焦點?

2.  若將光源置於凸透鏡焦點處,經透鏡折射後,光線如何?

3.  若一束平行於主軸的光射入凸透鏡,經透鏡折射後,如何?

4.  何謂光的可逆性?

5.  凸透鏡、凹透鏡何者為會聚透鏡,何者為發散透鏡?

6.  如何看所成的像是實像或虛像?

7.  可當放大鏡使用的是?可成倒立像的是?

8.  像永遠是正立縮小的是?

9.  愈大的像離開鏡面愈近或遠?

眼睛

眼睛的結構就像一個小巧的照相機,

眼睛的晶狀體是一種凸透鏡,利用附在晶狀體上之睫狀肌來改變焦距以看清楚遠物和近物。這種調節能力可使正常眼將眼前約25cm(明視距離),到無限遠處之物體成像於網膜上而看清楚。

:看遠物時,睫狀肌放鬆、晶狀體變薄、焦距變大。

:看近物時,睫狀肌收縮、晶狀體凸出、焦距變小。

近點遠點:眼睛看得清楚的最近(最遠)距離。指睫狀肌的調節極限。

瞳孔可隨入射光量的強弱而自動調節,光強時瞳孔縮小;光弱時放大。
網膜則為一個極為精緻的感光物。

為何看到的物體不是倒立的?
物體所發出的光線,經由角膜、瞳孔射入晶狀體,晶狀體折射後,在網膜上形成一倒立的實像,使網膜上的感光細胞受到刺激,再經由視神經將這些刺激傳入大腦而產生視覺。雖然在網膜上所產生的像為倒立,但大腦將其解釋為正立,因此我們並沒有倒立的感覺。

近視眼用凸凹透鏡做眼鏡
患有近視的眼睛,可能由於眼球太長(即晶狀體離網膜的距離過長),或者由於晶狀體對遠物的變焦能力衰退,使其遠點很近,超越遠點之景物,所生成的像落在網膜的前面,在網膜上則為一模糊的像,所以看不清楚。

近視眼可配戴適當焦距的凹透鏡以矯正視力,使入射的光線先經凹透鏡發散後,再進入眼睛,可使所生的像剛好落在網膜上

遠視眼凸透鏡
可能由於眼球太短,或者由於晶狀體對近物的變焦能力衰退,使其明視距離很遠,小於明視距離的像均形成於網膜後,看不清楚。

遠視眼可配戴適當焦距的凸透鏡以矯正視力,使眼鏡和眼睛所組成的透鏡組,剛好可使入射的光線會聚在網膜上。

老花眼
眼睛調節能力衰退,結果遠點變近,近點變遠,稱為老花眼。所以看遠,相當於近視。看近則相當於遠視。

眼鏡度數
屈光度
:以米為單位,眼鏡焦距的倒數稱之。
眼鏡度數:屈光度乘以100所得的數值稱為眼鏡的度數。

近視或遠視愈深,所須配戴的凸透鏡或凹透鏡的焦距就愈小,因此眼鏡的度數也就愈大。

例如:焦距為0.4公尺的眼鏡,
其為凸透鏡時,屈光度是 +2.5D,度數為 +250度。
其為凹透鏡時,屈光度是 - 2.5D,度數為 - 250度。

例題:
小英將爺爺的眼鏡放在太陽下,發現經過眼鏡的光線可以會聚在鏡後25公分處,則爺爺戴的眼鏡是什麼鏡?幾度?    400