中学生物理小常识：球面镜及其应用
http://www.newdu.com 2024/11/27 08:11:37 新东方 佚名 参加讨论
中考网编辑整理《中学生物理小常识：球面镜及其应用》，我们会第一时间为广大学子及家长发布最新的初二资讯动态，各大中学学校信息简介等信息，方便考生为中考打下坚实基础！ [目的和要求] 观察球面镜对入射光线的反射情况： 1.凹镜能使平行光会聚于焦点; 2.从凹镜焦点发出的光被反射后，平行射出; 3.凸镜能使平行光发散。 [仪器和器材] 光具盘(J2501型)，低压电源(J1201型)，凹镜、凸镜和平面镜。 [实验方法] 1.把光具盘中的平行光源、矩形光盘按图2.6-1所示组装并调整好。选择光盘左侧的拦光片数目，使得有3-5条平行光线照到光盘上。实验时，先让学生观察光盘上显示的平行光线的特性。然后，再在矩形光盘的中部挂凹柱面镜，调整凹镜的位置(包括上下移动凹柱面镜或绕悬挂点左右移动凹柱面镜)，使中间一条光线经凹镜反射后，沿原路返回，这条光线就是凹镜的主轴。这时可以观察到，平行主轴的光线经凹镜反射后，会聚于主轴上一点，这点叫焦点。 2.在光盘缝隙右侧的圆孔铁架上放置四个小平面镜，调整小平面镜的方位，使得由缝隙进来的光线经一对小平面镜反射后过凹镜的焦点，如图2.6-2所示。可以看到，这两条通过焦点的光线经凹镜反射后，成为平行光。 8.演示汽车前灯照亮远处的原理。在凹镜前移动点亮的小灯泡，当它的灯丝位于凹镜焦点时，远处墙上得到面积与凹镜口径相近的亮斑。 4.把凹柱面镜换成凸柱面镜，可以看到，平行光经凸镜反射后，不能会聚于一点，而是变得发散了。 5.演示凸镜能够扩大视野。在同一张硬纸板上挖两个大小相同的圆孔，分别盖在平面镜和凸镜上，两个镜面通过圆孔露出的面积相同，让同学比较平面镜和凸镜的观察范围。例如，分别从平面镜和凸镜中看到的同学的数目不同，可知，同面积的凸镜比平面镜的观察范围大。 [注意事项] 1.光具盘的调整应注意下述问题： (1)平行光源采用12V 45W直丝灯泡，用低压电源(J1201型)供电。考虑到灯丝的冷电阻较小，开始供电时，应选用10伏特左右的电压。如灯光不够强，在灯泡点燃后，再提高供电电压(不应超过额定电压12伏特)。由于光源的散热情况不好，平行光源连续使用的时间不宜过长。 (2)平行光源和光具盘的调整。 ①矩形光盘左边设有拦光装置，上面有七条缝隙，每条缝隙上都可以插入拦光片，选择插入拦光片的数目，可以得到3-5条缝隙。平行光透过这些缝隙后，在光盘上显示出一条条亮线。这些亮线表示了光透过缝隙后的传播路线。调整平行光源与光盘的相对位置，使得平行光源的中心正对中间的缝隙，光源的中心轴线与光盘平面成较小的夹角，这样，在光盘上可以看到几条亮线纵贯整个光盘。 ②调整光源灯泡的位置，使得灯丝位于光源凸透镜的焦平面上，灯丝和光盘平面垂直。灯丝位于焦平面上，它所发出的光，经凸透镜成为平行光;由于灯丝不是一个点，而是近于一条直线段，因此，灯丝上每一点形成的平行光束的轴线与透镜主轴的夹角不同，如图2.6-3所示。这样，由平行光源发出的光在不同截面内的特性也就不相同。当灯丝与光盘平面垂直时，即灯丝与光盘左侧的通光缝隙平行时，在光盘上见到的亮线边缘清晰，发散角最小;当灯丝与光盘平面平行时，即灯丝与通光缝隙垂直时，在光盘上见到的亮线边缘不清晰，发散角最大。 ③考虑到像差的影响，实验时所取的平行光带应尽量选取靠近光源透镜主轴的近轴光线。 上述调整应反复进行，直到光盘上显示出清晰、明亮的几条近于平行的光线，纵贯整个光盘。 2.本实验用圆柱面镜来演示球面镜主截面内的光路。圆柱面镜的圆柱面母线和光盘平面垂直，圆柱面镜的镜面与光盘平面的交线是一段圆弧，光盘上显示出与光盘平面平行的截面内的光路，它与球面镜主截面内的光路相同。 编者提示：本小实验可辅以“光现象”部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。 (责任编辑：admin) |
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