凸透鏡的成像規律

凸透鏡的成像規律

凸透鏡成像規律是指物體放在焦點之外,在凸透鏡另一側成倒立的實像,實像有縮小、等大、放大三種。物距越小,像距越大,實像越大。物體放在焦點之內,在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小,像距越小,虛像越小。

與凹透鏡的區別

結構不同

凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成,凸透鏡兩邊薄中間厚。

凹透鏡是由兩面都是磨成凹球面透明鏡體組成,凹透鏡兩邊厚中間薄。

.

對光線的作用不同

凸透鏡主要對光線起會聚作用

凹透鏡主要對光線起發散作用

成像性質不同

凸透鏡是折射成像,成的像可以是 正立、倒立;虛像、實像;放大、縮小。起聚光作用。

凹透鏡是折射成像,只能成縮小的正立虛像。起散光作用。

透鏡與面鏡

透鏡(包括凸透鏡)是使光線透過,使用光線折後成像的儀器,光線遵守折射定律。

面鏡(包括凸面鏡)不是使光線透過,而是反射回去成像的儀器,光線遵守反射定律。

凸透鏡的成像規律

凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實像或正立放大的虛像。可把平行光會聚於焦點,也可把焦點發出的光線折射成平行光。凸面鏡主要用擴大視野。凸透鏡的成像規律 物距(u)像距(v)倒立、正立放大、縮小虛像、實像 套用特點:

1.u>2f f<2f 倒立、縮小、實像 照相機

2.u=2v=2f倒立、等大、實像 測焦距大小分界點f<2 fv>2 f倒立、放大、實像 投影儀 幻燈機 u=f//// 探照燈獲得平行光源虛實分界點 倒、正分界點

3.uu與物同側 正立、放大、虛像 放大鏡虛像在物體同側 物像同側

(1)二倍焦距以外,倒立縮小實像 套用:照相機;〈這裡所指的一倍焦距是說平行光源通過透鏡匯聚的那一點到透鏡光心的距離,那么兩倍焦距就是指2倍遠的地方〉

一倍焦距不成像;一倍焦距以內,正立放大虛像 套用:放大鏡;

成實像物和像在凸透鏡異側,成虛像在凸透鏡同側。

(2)

一倍焦距分虛實

兩倍焦距分大小

物近像遠像變大

物遠像近像變小

凸透鏡成像規律表格

物體到透鏡中心的距離u 像的正倒像的大小像的虛實 像到透鏡中心的距離v 套用實例物距和像距的關係

(u是物距 v是像距 f是焦距)

u>2f 倒立 縮小的 實像 2f>v>f 照相機 u>v

u=2f 倒立 等大的 實像 v=2f可用來測量凸透鏡焦距 u=v

2f>u>f 倒立 放大的 實像 v>2f 放映機,幻燈機,投影機u

u=f 不成像 平行光源: 探照燈 \

uu 虛像在物體同側 放大鏡\

為了研究各種猜想,人們經常用光具座進行試驗。

蠟燭的焰心,凸透鏡中心,光屏中心應儘量保持在同一水平高度上。

(3)凸透鏡成像還滿足1/v+1/u=1/f

利用透鏡的特殊光線作透鏡成像光路:

(1)物體處於2倍焦距以外

(2)物體處於2倍焦距和1倍焦距之間

(3)物體處於焦點以內

(4)實驗研究凸透鏡的成像規律是:當物距在一倍焦距以內時,得到正立、放大的虛像;在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像;在二倍焦距以外時,得到倒立、縮小的實像。

該實驗就是為了研究證實這個規律。實驗中,有下面這個表:

物 距 u 像的性質 像的位置

正立或倒立 放大或縮小虛像或實像 與物同側與異側像距v

u>2f 倒立縮小 實像異側 f<2f

u=2f 倒立等大 實像異側 v=2f 此時物體與像的距離是最小的,即4倍焦距。

f<2f 倒立放大 實像異側v>2f

u=f 不成像 v無限大(平行光源,如:探照燈)

u

這就是為了證實那個規律而設計的表格。其實,透鏡成像滿足透鏡成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)

照相機運用的就是凸透鏡的成像規律

鏡頭就是一個凸透鏡,要照的景物就是物體,膠片就是螢幕

照射在物體上的光經過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最後的膠片上

膠片上塗有一層對光敏感的物質,它在曝光後發生化學變化,物體的像就被記錄在膠捲上

至於物距、像距的關係與凸透鏡的成像規律完全一樣

物體靠近時,像越來越遠,越來越大,最後再同側成虛像。

物距增大,像距減小,像變小;物距減小,像距增大,像變大。

一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小。

凸透鏡成像規律表:實像,物近像遠像變大;虛像,物遠像遠像變大

(4)當成虛像時,物、像的左右一致,上下一致;當成實像時,物、像的左右相反,上下相反.。

(5)凸透鏡成像的兩個分界點:2f點是成效放大縮小實像的分界點;f點是成實像虛像的分界點。

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