成像原理
凹面鏡的原理是反射成像。凸透鏡則是折射成像,凹面鏡起聚光作用,根據物距不同成像也不同。面鏡(包括凸面鏡)不是使光線透過,而是反射回去的儀器,光線遵守光的反射定律。
成像規律:當物距小於焦距時成正立、放大的虛像,物體離鏡面越遠,影像越大。當物距大於1倍焦距小於2倍焦距時,成倒立、放大的實像,當物距等於2倍焦距時,成倒立、等大的實像,當物距大於2倍焦距時,成倒立、縮小的實像,物體離鏡面越遠,像越小。成的實像與物體在同側,成的虛像與物體在異側。
凹面鏡不僅可以使平行光線會聚於焦點,還能使焦點發出的光線反射成平行光。
成像對比
結構不同
1、凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成
2.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
1、凸透鏡主要對光線起折射作用
2.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:
倒立、放大的實像,或倒立、等大的實像,或倒立、縮小的實像,或正立、放大的虛像。凹面鏡是反射成像 成的像可以是:
倒立、放大的實像,或倒立、等大的實像,或倒立、縮小的實像,或正立、放大的虛像。(看起來是一樣的,實際上不一樣:凹透鏡實像與物體在異側,虛像與物體在同側;凹面鏡實像與物體在同一側,虛像與物體在異側)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。凹面鏡由於是反射成像,不會出現色差,這是任何透鏡成像所不能比擬的優勢。 望遠鏡的解析度和物鏡的通光口徑成正比,而大口徑的透鏡的製造是極其困難的,利用反射原理製造的凹面鏡則易於製造得多。
焦距
物體位於凹球面鏡球心外時,成倒立縮小的實像,像位於焦點與球心之間;物體位於焦點與球心之間時,成倒立放大的實像,像位於球心外側;物體位於焦點以內時,成正立放大的虛像,像在鏡面的另一側。U=f時不成像。
焦距在鏡面前圓心後,但不在R/2處。但如果入射光線是近軸光線,則可近似認為焦距在R/2處。
光學特點
1、凹面鏡上的反射現象都遵從光的反射定律。
2.平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,反射光線會聚於焦點處。凹面鏡的焦點是實際光線的會聚點,因此是實焦點。
3.凹面鏡對光線起會聚作用,因此焦距越小,會聚本領越大。
4.四條特殊光線: 平行於主軸的光線經凹面鏡反射後,會聚於焦點;過焦點的入射光線經反射後平行於主軸;過球面中心的入射光線沿原路反回;從頂點入射的光線與其反射光線關於主軸對稱。
套用
1、利用凹面鏡對光線的會聚作用:太陽灶、檯燈、電視衛星天線、雷達。
2.利用過焦點的光線經反射後成為平行於主軸的平行光:探照燈、手電筒以及各種機動車的前燈燈罩。
還有太陽能焊接機,醫用頭燈,反射式望遠鏡等。
3.奧運聖火採集儀式也是用的凹面鏡聚焦形成熱量的原理。