幾何作圖
凸面鏡成像的幾何作圖原則與凹面鏡相同,也就是:
·從物體的某一點(A)作一與主光軸平行的直線為入射光線,入射光線到達球面鏡鏡面時,發生反射,反射後的方向相反的直線為反射光線,此反射光線必然通過主焦點(F)。·從物體的同一點(A)通過鏡面的曲率中心(C)的連線為副軸,此副軸與上述通過主焦點的反射光線發生相交的點(A′),即為該物體成像之處.
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
凹面鏡是由一面是凹面而另一面不透明的鏡體組成
對光線的作用不同
凸透鏡主要對光線起 折射作用
凹面鏡主要對光線起 反射作用
成像性質不同
凸透鏡是折射成像 成的像可以是 正、倒;虛、實;放、縮。起聚光作用
凹面鏡是反射成像 可以是實像或虛像,可以是放大、等大、縮小的像。
起散光作用透鏡(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。
凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的 實像或正立放大的 虛像。也可把平行光會聚,可把 焦點發出的光線折射成平行光。凸面鏡只能成正立縮小的 虛像,主要用擴大視野。
凹透鏡
兩側面均為球面或一側是球面另一側是平面的透明體,中間部分較薄,稱為 凹透鏡。分為雙凹、平凹及凸 凹透鏡三種。其兩面曲率中心之連線稱為主軸,其中央之點O稱為 光心。通過 光心的 光線,無論來自何方均不折射。平行主軸的 光束,照於 凹透鏡上折射後向四方發散,逆其發散方向的延長線,則均會於與光源同側之一點F,其 折射光線恰如從F點發出,此點稱為虛焦點。在透鏡兩側各有一個。 凹透鏡又稱為發散透鏡。 凹透鏡的 焦距,是指由 焦點到透鏡中心的距離。透鏡的球面 曲率半徑越大其 焦距越長,如為薄透鏡,則其兩側之焦距相等。
對於薄 凹透鏡:
當物體為實物時,成正立、縮小的虛像,像和物在 透鏡的同側;
當物體為 虛物,凹透鏡到 虛物的距離為一倍焦距(指 絕對值)以內時,成正立、放大的 實像,像與物在透鏡的同側;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍 焦距(指絕對值)時,成像於無窮遠;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍 焦距以外兩倍焦距以內(均指絕對值)時,成倒立、放大的 虛像,像與物在透鏡的異側;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍 焦距(指絕對值)時,成與物體同樣大小的 虛像,像與物在透鏡的異側;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距以外(指絕對值)時,成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側。
如果是厚的彎月形 凹透鏡,情況會更複雜。當厚度足夠大時相當於伽利略望遠鏡,厚度更大時還會相當於正 透鏡。