玻璃板厚度对探究平面镜成像特点的影响.pdf

玻璃板厚度对探究平面镜成像特点的影响闻月丰(江苏省靖江外国语学校江苏 泰州 )(收稿日期:)摘要:探究平面镜成像特点实验,苏科版物理教材利用玻璃板来进行实验玻璃板能反射也能透光,人眼在玻璃板前既能看到像,也能看到玻璃板后的物体,从而方便确定像的位置教学实践中发现,学生们虽然知道使用薄一点的玻璃板进行实验比较好,但对具体原因的理解并不够深刻,本文尝试从光学原理的角度来解释玻璃板厚度对该实验的影响关键词:玻璃板厚度;平面镜成像特点;重影;错位玻璃板厚度会造成重影使用蜡烛和玻璃板组合进行实验,通过玻璃板我们能明显看到像的重影现象离玻璃板较近的像比较清晰,离玻璃板稍远的像则比较模糊实验中为什么会出现重影现象呢?如图所示,以发光点S发出的一束光线为例,这束光线入射到玻璃的P面上,一部分光线发生反射直接进入人眼人眼有直线传播的经验,觉得光线是由镜后的S点发出,S点就是发光点S通过玻璃P面所成的像入射到玻璃P面上的这束光线,除发生反射外,另一部分光线发生折射进入玻璃内部,在Q面上反射后到达P面上进行第次折射这部分光线共经过次折射和次反射进入人眼,人眼觉得光线是由镜后的S点发出的S点就是发光点S通过玻璃Q面所成的像图物体通过厚玻璃板成两个像原理图从图中明显可以看出,与像点S相比,像点S距离玻璃较远由于经过Q面反射进入人眼中的光线相对较少,像点S比较模糊若实验使用棋子和玻璃板组合进行实验,棋子本身不发光,经过Q面反射进入人眼中的光线更少,所以有时甚至看不到重影现象两个像点S与S距离跟哪些因素有关呢?如图所示,假设玻璃板的距离为d,玻璃的折射率为n,有A Bdt a nSSA Cdt a nt a nds i ns i nc o sc o sdc o snc o s图两像点之间距离的影响因素从上面数学表达式中可以看出,玻璃板厚度越薄,两个像点之间的距离越小玻璃板的折射率n越大,图中入射角一定,折射角越小,c o s越大,两个像点之间的距离也越小玻璃板厚度会造成错位使用两个完全相同的棋子A、B和玻璃板进行实验如图所示,棋子A放置在玻璃板前,为确定 年第 期物理通报短文荟萃与物理教学漫谈像A 的位置,将棋子B放在玻璃板后,人眼在玻璃板前观察,直至看到棋子B与棋子A的像完全重合实践中发现,按上述方法测出的像与镜面的距离比物体到镜面的距离略大,这又是为什么呢?图通过厚玻璃板观察物体造成错位原理图事实上,来自棋子B的光线是经过玻璃板两次折射后进入人眼的,光线通过玻璃板后已经发生了一定程度的偏移人眼接收到折射光线后,觉得光线是由B 发出来的B 是棋子B的虚像也就是说,人眼在玻璃板前观察棋子B,看到的并不是真实的棋子B,而是棋子B的虚像B 当观察到棋子B与棋子A的像重合时,实质是棋子B的虚像B 与棋子A的像A 重合与棋子B相比较,像B 距离玻璃板更近,它们的位置有一定的错位此时用棋子B来替代棋子A的像,测出的像与镜面的距离明显偏大如图所示,人眼在厚玻璃板前观察镜后物体B,由于光的二次折射,实际上看到的是物体B的虚像B,它们之间的距离跟哪些因素有关呢?假设玻璃板的距离为d,玻璃的折射率为n,有MNdt a nMOdt a nO Ndt a nt a n()B BO Cdt a nt a nt a ndt a nt a ndc o snc o s图错位距离的影响因素从上面数学表达式中分析可以看出,玻璃板厚度越薄,B B之间的距离越小若玻璃板的折射率越大,图中入射角一定,折射角越小,c o s越大,B B之间的距离也越大参 考 文 献薛海峰探究平面镜成像特点实验的误区与改进J中国教育技术装备,():林家妍基于核心素养的科学论证课堂教学设计 以“平面 镜 成 像”为 例 J中 学 物 理 教 学 参 考,():T h e I n f l u e n c eo fG l a s sP l a t eT h i c k n e s so nE x p l o r i n g t h e I m a g i n gC h a r a c t e r i s t i c so fP l a n eM i r r o rWE NY u e f e n g(J i a n g s uJ i n g j i a n gF o r e i g nL a n g u a g eS c h o o l,T a i z h o u,J i a n g s u )A b s t r a c t:T h i sa r t i c l ed i s c u s s e st h ee x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nt h ec h a r a c t e r i s t i c so f i m a g ef o r m a t i o ni np l a n em i r r o r T h ee x p e r i m e n t i sc o n d u c t e du s i n gag l a s sp l a t ei nt h eS uK ee d i t i o no ft h ep h y s i c st e x t b o o k T h eg l a s sp l a t ec a nr e f l e c ta n dt r a n s m i tl i g h t,a l l o w i n go b s e r v e r st os e eb o t ht h ei m a g ef o r m e db yt h e m i r r o ra n dt h eo b j e c t sb e h i n dt h eg l a s sp l a t e T h i s m a k e si te a s i e rt od e t e r m i n et h ep o s i t i o no ft h ei m a g e H o w e v e r,d u r i n gt e a c h i n gp r a c t i c e,i tw a so b s e r v e dt h a t a l t h o u g hs t u d e n t su n d e r s t a n dt h a tu s i n gat h i n n e rg l a s sp l a t e i sp r e f e r a b l ef o r t h ee x p e r i m e n t,t h e i ru n d e r s t a n d i n go f t h es p e c i f i cr e a s o n sb e h i n dt h i sc h o i c e i sn o td e e pe n o u g h T h i sa r t i c l ea t t e m p t st o e x p l a i n t h ei n f l u e n c e o f g l a s s p l a t e t h i c k n e s s o n t h i s e x p e r i m e n tf r o m t h e p e r s p e c t i v e o fo p t i c a l p r i n c i p l e s K e yw o r d s:g l a s sp l a t e t h i c k n e s s;i m a g i n gc h a r a c t e r i s t i c so fp l a n em i r r o r;d o u b l e i m a g e;d i s l o c a t i o n 年第 期物理通报短文荟萃与物理教学漫谈