部分光学仪器 (1) 放大镜 放大镜是焦距较短 的凸透镜 , 是增大角放大率的.通常把放大镜 放在靠近眼睛处 , 被观察物体位于放大镜焦平面附近 , 成的像在明视距离 d 处 , 是放大.正立的虚像 , 像对眼的视角是Ψ1=d/f,所以放大镜的角放大率是k=Ψ1/Ψ2=d/f,放大镜的角放大率就称为放大率. 放大镜的焦距愈小 , 放大率愈大.但是当 f 太小时 , 由于镜面的曲率过大 眼睛所能观察的范围 就很小 , 观察起来是很不方便的 ; 而且曲率过大的凸透镜 , 其 球差现象也显著.所以一般用的 放大镜放大率不过几倍. 描隧道显微镜 (STM), 于 1986 年又相继制出可用于绝缘材料检测的原子力显微镜 (AFM) . 两镜均可达到原子级的分辨率 , 并于 1986 年获得诺贝尔奖金. 扫描电子隧道显微镜的基础是量子力学揭示的隧道效应. 继后 , 又有人研制出磁力显微镜 (MFM) 与静电力显微镜 (EFM) 等等 , 形成了扫描探针显微镜 (SPM) 族.扫描探针显微技术在此后的发展是由表面几何形体的检测到表面微观 物理量的检测 , 从表面检测又发展到对表面进行原子级的加工和修整. 在探针上施加一定的偏压 , 它可以从工件表面 " 浮获 " 一个原子 , 然后将其移动到适当的 位置 , 再予以释放.因此 , 就可以按照人们的意图 , 进行原子操作 , 或分子组装.有人曾以 STM 针尖移动被吸附在 Ni 原子表面的 Xe 原子 , 组成了 "IBM" 三个字 , 每个字母的长度仅 为 4nm .我国科学家在隧道显微镜下 , 成功地将 24 个铜原子在铁原子表面围成一圈. 纳米技术就是在隧道显微技术的基础上才得以发展. (6) 望远镜 望远镜是增大观察远处物体视角的 , 其观察的对象都比较大.通常有折射式望远镜和反射式望远镜. 折射式望远镜的物镜和目镜都是透镜 ,又有两种 : 一种是开普勒式望远镜 , 目镜和物镜都是凸透镜 ; 另一种是伽利略式望远镜 , 物镜是凸透镜 , 目镜是凹透镜. 最简单的开普勒式望远镜用两片凸透镜构成 ,物镜的焦距 f物较长 ,而目镜焦距 f目较 短 ,镜筒的长度 L=f 物十 f目.远处物体的光通过物镜后,成缩小倒立的实像在接近物镜的焦平面处 ,也即在目镜的焦平面内 , 再经目镜成放大正立的虚像在明视距离处 , 视角被放大了.开普勒望远镜看的像是倒的 , 这对天文观察没有什么影响,所以简单的折射式天文望远镜的结构都是由两片凸透镜组成的.但对日常观察地面上物体却很不方便,为此常用两种方法校正.方法之一是在两块凸透镜之间再加一块 " 正像透镜 ",正像透镜也是一块凸透镜 , 使物镜的焦点与正像透镜的一个两倍焦距点重合,目镜的焦点与正像透镜的另一个两倍焦 距点重合.物镜成的像经正像透镜成等大倒立的像在目镜的焦平面上 ,再被目镜放大 , 物体就成了正立的像.方法之二是在两块透镜之间加两只等腰直角全反射三棱镜,两直角棱镜 的斜面互相垂直,物镜成的像经第一块棱镜将左右颠倒一次,再经第二块棱镜把上下颠倒一 次 ,再经目镜成的就是正立的像了. 最简单的伽利略式望远镜是由一块凸透镜作物镜 , 一块凹透镜作目镜 , 目镜的位置在物 镜和物镜的焦点之间 , 且两镜的焦点要重合.远处的物体经物镜成像在焦平面附近 , 这个像 对于目镜来说是虚物 , 且在焦点之内 , 所以凹透镜对其成放大倒立的虚像,视角被放大了. 折射式望远镜的放大率 m=f物/f目 . 反射式望远镜的物镜是凹面镜,目镜是凸透镜,基本上都用作天文望远镜.天体的光经 凹面镜会聚后,再由平面镜.全反射棱镜或另一凹面镜改变光路投射到目镜,放大成像. (7) 射电望远镜 观察和研究来自天体的射电波的基本设备 , 包括收集射电波的定向天线.放大射电信号的高灵敏度接收机.信息记录.处理和显示系统等. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)为了测出凸透镜的焦距,小明将凸透镜正对太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧移动,直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,这说明凸透镜对光线有
会聚
会聚
作用,测出光斑到凸透镜的距离为10cm,则该透镜的焦距为
10
10
cm.
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:
蜡烛在凸透镜焦点上
蜡烛在凸透镜焦点上

(3)重新调整后,将蜡烛放在下图中的A位置上,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向
(填“左”或“右”)移动.
(4)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像.记录的数据如下表.
次数 1 2 3 4 5 6
物距(cm) 40 35 30 25 20 15
像距(cm) 13.5 14 15 16.7 20 30
①在1-4次实验中,所成的像为倒立、
缩小
缩小
的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是
照相机
照相机

②第6次的像比第5次的
(填“大”或“小”).
(5)将蜡烛放在上图中的C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向
(填“左”或“右”)移动.
(6)小明还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像是否左右颠倒.请你帮他设计实验.
你的设计方法是:
在烛焰的一侧插上一个大头针
在烛焰的一侧插上一个大头针

(7)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是
完整的像
完整的像
.(选填“完整的    像”、“一半的像”或“无法成像”)
(8)由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏向光屏的

方(选填“上”或“下”).要使像继续成在光屏中央,可将凸透镜适当向
(填“上”或“下”)调节.

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小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)为了测出凸透镜的焦距,小明将凸透镜正对太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧移动,直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,这说明凸透镜对光线有______作用,测出光斑到凸透镜的距离为10cm,则该透镜的焦距为______cm.
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:______.
(3)重新调整后,将蜡烛放在下图中的A位置上,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向______(填“左”或“右”)移动.
(4)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像.记录的数据如下表.
次数123456
物距(cm)403530252015
像距(cm)13.5141516.72030
①在1-4次实验中,所成的像为倒立、______的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是______.
②第6次的像比第5次的______(填“大”或“小”).
(5)将蜡烛放在上图中的C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向______(填“左”或“右”)移动.
(6)小明还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像是否左右颠倒.请你帮他设计实验.
你的设计方法是:______.
(7)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是______.(选填“完整的  像”、“一半的像”或“无法成像”)
(8)由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏向光屏的______
方(选填“上”或“下”).要使像继续成在光屏中央,可将凸透镜适当向______(填“上”或“下”)调节.

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小明同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材完成“探究凸透镜成像规律”的实验.
(1)为了测出凸透镜的焦距,小明将凸透镜正对太阳光,用一个光屏在透镜的另一侧移动,直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,这说明凸透镜对光线有    作用,测出光斑到凸透镜的距离为10cm,则该透镜的焦距为    cm.
(2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:   
(3)重新调整后,将蜡烛放在下图中的A位置上,光屏在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向    (填“左”或“右”)移动.
(4)依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直到找到清晰的像.记录的数据如下表.
次数123456
物距(cm)403530252015
像距(cm)13.5141516.72030
①在1-4次实验中,所成的像为倒立、    的实像.在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是   
②第6次的像比第5次的    (填“大”或“小”).
(5)将蜡烛放在上图中的C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,应将蜡烛向    (填“左”或“右”)移动.
(6)小明还想知道蜡烛火焰与光屏上成的像是否左右颠倒.请你帮他设计实验.
你的设计方法是:   
(7)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是    .(选填“完整的    像”、“一半的像”或“无法成像”)
(8)由于蜡烛的燃烧,烛焰的高度逐渐降低,烛焰在光屏上的像将会少许偏向光屏的   
方(选填“上”或“下”).要使像继续成在光屏中央,可将凸透镜适当向    (填“上”或“下”)调节.

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26、我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验,如图所示为该实验的装置图,实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f,请你仔细回顾当时的实验过程,根据平时的阅读,收集回答下面的问题:
(1)下面有四种实验设计方案:
甲:分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律.
丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.以上四种方案中,哪些是科学合理的.
丙,丁
(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
(2)同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过
二倍焦距
位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过
焦点(或一倍焦距)
位置以后由实像变成虚像.
(3)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰
缩小
(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学器件
照相机
就是利用这一成像规律工作的.若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上
C
(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的现象.

(4)小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来.当把水排掉后,小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头
后缩
(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
(5)某同学在实验中记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如如图所示,下列判断正确的是(
D


A、该凸透镜的焦距是20cm
B、当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小.

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我们做过“探究凸透镜成像规律“的实验,如图所示为该实验的装置图,实验时首先利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f,请你仔细回顾当时的实验过程,根据平时的阅读,收集回答下面的问题:
(1)下面有四种实验设计方案:
甲:分别把点燃的蜡烛放在1倍焦距f和2倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置和大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像,以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化而变化的趋势,尤其是在f和2f处所成像的情况,从而总结得出凸透镜成像的规律.
丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.以上四种方案中,哪些是科学合理的.______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
(2)同学们将蜡烛从远处逐渐靠近凸透镜的过程中,蜡烛经过______位置以后,所成实像由缩小变成放大;经过______位置以后由实像变成虚像.
(3)当两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于如如图所示的位置时,光屏上C、D两处会得到清晰______(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的烛焰的像,生活中的光学器件______就是利用这一成像规律工作的.若用一厚纸板挡住A处的烛焰,在光屏上______(选填“C”或“D”)处仍能得到一个清晰的现象.

(4)小明用已经调节好的照相机将位于充满水和水池底部一个美丽的图案拍摄下来.当把水排掉后,小明仍然想在原来的位置用此照相机拍到这个图案清晰的照片,他应该调整照相机,使镜头______(选填“前伸”、“后缩”或“不动”)
(5)某同学在实验中记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如如图所示,下列判断正确的是(______)

A、该凸透镜的焦距是20cm
B、当u=15cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C、当u=25cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D、把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小.

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