文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 几何光学中实正虚负法则的扩展应用

几何光学中实正虚负法则的扩展应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/7c8680094.html,

几何光学中实正虚负法则的扩展应用

作者:郝志强化贵圆刘阳陈铝刘雨坤刘晶晶任婷婷

来源:《教师·中》2016年第08期

摘要:部分大学物理教材关于物像关系中的焦距和曲率半径符号的判断,是依靠球面和透镜种类来进行判断的,缺少明确物理意义,学生容易混淆,从而出现记忆错误。文章借助作图法,分析了焦点虚实与球面和透镜种类的关系,将实正虚负法则扩展至焦距和曲率半径符号的判断,这样既解决了“记忆学习”所引起的混淆、易错的问题,又便于学生建立物理图像。

关键词:几何光学;物像公式;符号法则

中图分类号:G642.4;O435.1 文献标识码:A 文章编号:1674-120X(2016)23-0090-02 收稿日期:2016-04-28

基金项目:本文系2014年天津市大学生创新创业训练计划项目(国家级)(201410069051)。

作者简介:郝志强(1977—),讲师,博士,主要从事物理教学和微纳光学方面的研究。

一、实正虚负的符号法则

在几何光学中,球面和透镜成像的符号法则是人为规定、约定俗成的,以合理和方便为准则。现有的教材中,常用的符号法则有三种,分别是“左右法”“顺逆法”和“虚实法”,三种法则规定并不统一,各有优劣。[1]

左右法规定:在原点右方的线段为正,左方的为负;顺逆法规定:顺入射光线的线段为正,逆入射光线者为负;虚实法规定:实物点和实像点的距离为正,虚物点和虚像点的距离为负。虚实法是根据物、像的物理性质来规定物理量的符号,与左右法和顺逆法相比,虚实法的物理意义更加清晰,直观性强,而且与中学的相关知识更为连贯。只要掌握了物(或像)的虚实,物距、像距的符号也就确定了;反之,掌握了物距、像距的符号,也就确定了物(或像)的虚实。因而,现今的大学物理教材普遍采用虚实法来判断符号。

在实际应用中,虚实法主要是用来判断物距和像距的正负,物和像的虚实物理意义清晰,容易判断。对于“物”来讲,本不应存在虚实的问题,只要是物都是实的,应取正值,但物像关系公式中规定,会聚光线入射时,将其视为虚物,取负值。而“像”的虚实是根据该像是由实际光线会聚还是由实际光线的反向延长线会聚而成来判断,实际光线会聚的结果取正值,反之取负值。

然而物像公式中除了有物距、像距符号的判断外,还要涉及球面和薄透镜焦距或者曲率半径符号的判定。部分教材在曲率半径符号的判断上是根据球面的种类来规定其符号,缺少明确

相关文档
相关文档 最新文档