放大镜汇聚太阳光刻字探索

基于凸透镜对光的汇聚作用,用放大镜对太阳光聚焦使焦点温度达到纸的燃点,缓慢移动放大镜,沿着毛笔字的笔画运动,实现太阳光在纸上刻字。一方面通过理论计算与实验结合,分析了凸透镜的焦距,并以此作为透镜到刻字目标面的距离;另一方面,通过理论计算,给出了聚焦光斑的温度上升速度与光斑半径的关系,以及纸面温度随时间的变化规律。得到透镜到刻字目标面的合适距离29.6cm,合理的光斑半径2mm,刻字时的合理的光斑移动速度2mm/s。并通过实际刻字验证了所选参数的合理性。     

1996—1998年广西中考物理试题与解答(节录)

一、填空题1烧瓶中的水先被加热到沸腾;停止加热待水温降低一些后,将大注射器接到烧瓶口上(如图1所示),向外拉注射器活塞,可以看到水重新沸腾起来.这个实验表明:　　　　　　　　　　　　　.2在图　2中,凸透镜正在对着太阳光,纸在它的另一侧可以来回移动,纸上得到的最小、最亮的光斑距凸透镜12厘米,要想利用这个凸透镜成缩小的实像,物体到凸透镜的距离应该　　　　　厘米.图1　　　　　　　　　　　　　　图23夏天在地上洒水感到凉快,是利用　　　　　来降低温度.4起重机用　6010牛的力向上吊起质量为500千克的钢件,这个钢件受到的合力大小…     

自准直法测凸透镜焦距易发生的错误

自准直法测凸透镜焦距是一种常用的比较简单的实验方法,但往往由于观测的不是凸透镜焦平面上形成的象而造成错误,本文就此问题作如下分析。自准直法测凸透镜焦距原理:如图1,当物体尸处在凸透镜的焦平面上时,由P发出的光线通过透镜L折射后成平行光,如果在透镜后面放一个与透镜光轴垂直的平面反射镜M,此平行光经M反射后再次通过透镜,仍会聚于透镜光轴的对称位置上。也就是说,象相对于物为大小相等的倒立实象,物距、象距均等于该透镜的焦距。     

透镜成像规律的新教法

关于透镜成像规律,在初中物理课程中就通过作图法作了简单介绍,在中专和高中物理课程中又作了类似的讲述.其共同的特点都是以一块完整的凸透镜为例.总结出了凸透镜成像作图时,常用的三条光线.所以,学生自然也就认为:只有一块完整的透镜才能按上述规律成像,可见他们对透镜的成像规律还没有完全掌握. 针对这种现象,我在中专物理课程中讲述这部分内容时,首先向学生提出了这样一个问题:半块和小于半块的凸透镜将如何成像?听     

透镜反射作用所成的像

在作透镜的实验时常见到透镜中出现或大或小的虚像,例如把烛焰放在双凸透镜前,把眼睛放在烛焰的同一边向透镜里看,发现同时存在二个正立的像(参看图1)。若是把凸透镜沿着镜的轴线向左边移开,使它和烛焰的距离逐渐增大,到了一个地步会发现,有一个正立的像,另外一个倒置的像。这些像不是由透镜折射造成的而是由透镜反射作用所成的。及时     

谈中国古代研究透镜的成就──兼议“中国古代透镜知识较差”说

透镜的应用,大大地扩大了人类的视野.可是,世界上究竟是谁首先应用并研究了透镜,特别是凸透镜呢, 国内许多学者都认为这决不是中国人.中国自然科学史研究所主编的《中国古代科技成就》一书第191页就写着:“由于中国古代没有应用玻璃,对于透镜的知识比较差“.复旦大学《光学》教材编写组的《光学教程》中则提到,是十一世纪时阿拉伯的阿尔哈金(Alhazen)“首先发明了凸透镜,并对凸透镜进行实验”,还说眼镜是阿玛蒂(Armate)在公元1299年发明的.国外学者认识也是如此.例如,美国弗·卡约里在《物理学史》中就认为公元前424年阿里斯托芬在喜剧《云…     

光纤太阳光照明系统中聚光装置的设计

将太阳光经传能光纤传输到室内进行照明是太阳能利用的新发展,而将太阳光耦合到传能光纤中是这项技术的一个难点。在分析塑料光纤的特点和各种聚光技术的基础上,提出一种把太阳光耦合进传能光纤中进行传输的聚光装置。根据非球面透镜垂轴球差小的特点把太阳光会聚到很小的光点,再利用长度约为1/4节距的自聚焦透镜改变光线的数值孔径使其满足光纤的数值孔径,通过一个计算公式来计算最佳的自聚焦透镜长度,实现非球面透镜和自聚焦透镜的最佳组合,把太阳光以较高的耦合效率耦合进塑料光纤。最后在理论上验证了此装置的可行性。     

测量薄凸透镜光学参量的简便方法

本文从薄凸透镜的反射成象原理出发,定性地解释了为什么物光经透镜后表面反射形成的倒立等大的实象时,其物距、象距都小于透镜焦距;介绍了逆向光路的计算方法.最后,通过薄凸透镜的反射成象原理和逆向光路的计算,推导出测量薄凸透镜的光学参量的简便方法.     

神舟十号太空授课实验中呈现的一种奇妙现象——太空水膜透镜

通过对神舟十号飞船上的"太空水膜-水球演示"的实验观察和理论研究,证明了静止的有一定厚度的圆形太空水膜是一个通常的凸透镜——即水膜的两个表面是部分球面,并提出一种利用太空环境制造透镜的设想.     

基于望远镜原理测量薄透镜焦距

当标准凸透镜与待测薄透镜(凸透镜和凹透镜)的焦点重合时会形成一个典型的望远系统。根据望远镜成像原理可知平行光入射时出射光线为平行光,利用这一特殊成像性质可以快速测定薄透镜的焦距。此实验方法原理简单、操作方便是一种实用的薄透镜焦距测量方法。     

透镜成像情况的动态讨论

在透镜成像的讨论中,一般教科书给出的均是静态情况．所谓静态,即物相对于透镜是静止的．以凸透镜为例,可将物到凸透镜的距离分成三个区域：     

光学一题

如图一,将像方焦距 的凸透镜沿其表面直径切去宽度为a的部分,然后将两个半块粘结成对切透镜L,并用它来做分波前干涉实验.装置如图二所示,S是波长λ=0.5μ 的单色点光源,测得L右侧正置屏幕上的干涉条纹间距 为0.5mm,且这一数值与屏幕到L的距离无关.试求透镜切去的宽度a.光学一题@潘维济$南开大学     

可调微流控光学变焦透镜

设计了一种可调微流控光学变焦透镜,采用液压控制,主要结构包括微流道和微流体腔,由聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料结合软光刻工艺制成.利用COMSOL仿真软件展示了不同液压下微流体腔变形形成的双凸透镜和双凹透镜.利用ZEMAX进行光学仿真,得到各种透镜的焦距及光路图.提出了一种校正双凸透镜球差的方法.     

薄透镜反射成像研究

从薄透镜反射成像的实验现象出发，运用光学系统中变换矩阵的有关理论，研究了薄透镜的反射成像规律，并对双凸透镜及平凸透镜的反射成像进行了定量分析。     

基于平行光管法的薄凸透镜焦距测量

薄凸透镜是光学仪器中最重要、最基本的元件,在天文、军事、医学等众多领域发挥着重要作用。焦距是薄透镜、反射镜等光学系统最重要的特性参量,因而准确测量薄透镜的焦距则显得尤为重要。实验室测量薄凸透镜焦距的方法有物距像距法、自准直法、光电法、平行光管法等。由于采用前3种方法测量透镜焦距的精度偏低,针对该问题,提出利用平行光管法测量薄凸透镜的焦距,并对实验误差作简单分析。实验结果表明,该方法可以高精度地测量薄凸透镜焦距,相对误差仅为0.138%。因此,采用平行光管法的薄凸透镜焦距测量方法是有效可行的。     

三维空间凸透镜成像坐标定位法

通过深入探究空间点和线段的凸透镜成像规律, 概括总结创建出一新的成像方法“ 凸透镜成像坐标定 位法” . 突破解决了传统几何光学“ 透镜成像作图法”所无法解决的一些难题, 可精确定位每一像点在坐标系中的位 置以及物体凸透镜成像的形状, 画出三维空间物体跨越焦平面时的立体发散图像. 举例阐明了“ 凸透镜成像坐标定 位法”的作图要点及注意事项     

测量薄凸透镜光学参量的简便方法

本从薄凸透镜的反射成象原理出发,定性地解释了为什么物光经透镜后表面反射形成的倒立等大的实象时,其物距、象距都小于透镜焦距;另外介绍了逆向光路的计算方法。最后,通过薄凸透镜的反射成象原理和逆向光路的计算,推导出测量薄凸透镜的光学参量的简便方法。     

凸透镜成像中的问题

1　透镜成像的逆光路问题:运用逆光路讨论透镜成像是一种简便可行的方法,求解一些较繁、较难的问题时,用逆光路进行思考,常能得到较好的效果,并能拓宽理解思路.如图1所示,一束会聚光射向凸透镜后,会聚于主光轴上A点,A点距光心6cm.若撤去凸透镜,则光束的顶点位于原主光轴上B点,B     

利用简单透镜组实现近轴光学隐身

利用简单透镜组实现近轴光学隐身的原理和方法,以4枚凸透镜完成了近轴光学隐身实验,并用计算机模拟了实验的光路图.讨论了选择不同焦距透镜组的优劣及透镜口径对实验的影响.该实验装置简单,可与透镜几何参量的测量实验相结合作为基础物理实验开设为面上教学实验.     

用移测显微镜测量平凸透镜的基点

用干涉法测量平凸透镜的曲率半径,用视深法测量其折射率,通过基本公式计算得出透镜的焦距和基点.