凸面镜成像凸面镜成像凸面镜成像,属于光学规律平行光线投射到凸面镜上,反射的光线将成为散开光线, 如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面,可会聚并相交于一点,这一点就是 凸面镜的主焦点(F),属虚性焦点几何作图凸面镜成像的几何作图原则与凹面镜相同,也就是:•从物体的某一点(A)作一与主光轴平行的直线为入射光线,入射光线到达 球面镜镜面时,发生反射,反射后的方向相反的直线为反射光线,此反射光线必然通 过主焦点(F)•从物体的同一点(A)通过镜面的曲率中心(C)的连线为副轴,此副轴与 上述通过主焦点的反射光线发生相交的点(A(),即为该物体成像之处,凸透镜成像规律物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放 大三种物距越小,像距越大,实像越大物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正 立放大的虚像物距越小,像距越小,虚像越小在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像;反之,则称为虚像有经验 的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法: “实像都是倒立的,而虚像都是正立的所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原像而言平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和凸透镜 所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都是倒立的。
当然,凹面镜和凸 透镜也可以成虚像,而它们所成的两种虚像,同样是正立的状态那么人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当 于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,一定是实像根据上面的经验规 律,视网膜上的物像似乎应该是倒立的可是我们平常看见的任何物体,明明是正立 的啊?这个与“经验规律”发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生 活经验的影响当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远 处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小 于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延 长线的交点,用光屏接收不到,是虚像可与平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接 收到,只能用眼睛看到)当物体与透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透 镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像当物 体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立的虚像与凸透镜的区别一. 结构不同凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成二. 对光线的作用不同凸透镜主要对光线起折射作用凹面镜主要对光线起反射作用三. 成像性质不同凸透镜是折射成像凹面镜是反射成像凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放 缩。
起聚光作用凹面镜是反射成像 只能成缩小的正立像起散光作用透镜(包括凸透镜) 是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线尊守折射定律面镜(包括凸面镜) 不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线尊守反射定律凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像也可把平行 光会聚,可把焦点发出的光线折射成平行光凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用 扩大视野四. 凹透镜两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体,中间部分较薄,称为 凹透镜分为双凹、平凹及凸凹透镜三种其两面曲率中心之连线称为主轴,其中央 之点 O 称为光心通过光心的光线,无论来自何方均不折射平行主轴的光束,照 于凹透镜上折射后向四方发散,逆其发散方向的延长线,则均会于与光源同侧之一点 F,其折射光线恰如从F点发出,此点称为虚焦点在透镜两侧各有一个凹透镜又 称为发散透镜凹透镜的焦距,是指由焦点到透镜中心的距离透镜的球面曲率半径 越大其焦距越长,如为薄透镜,则其两侧之焦距相等对于薄凹透镜:当物体为实物时,成正立、缩小的虚像,像和物在透镜的同侧;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)以内时,成正 立、放大的实像,像与物在透镜的同侧;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距(指绝对值)时,成像于无 穷远;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内(均指绝 对值)时,成倒立、放大的虚像,像与物在透镜的异侧;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距(指绝对值)时,成与物体 同样大小的虚像,像与物在透镜的异侧;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外(指绝对值)时,成倒 立、缩小的虚像,像与物在透镜的异侧。
如果是厚的弯月形凹透镜,情况会更复杂当厚度足够大时相当于伽利略望 远镜,厚度更大时还会相当于正透镜扩展阅读:1. 物在焦点不成像,二倍焦距倒同样.2. 大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放.3. 物体放在焦点内,对侧看见大虚像.4. 像若能够呈屏上,一定倒立是实像.5.1. u>f时成实像,uvf成虚像,焦点是实像和虚像的分界点6.2. U>2f时成缩小实像,uV2f时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与 缩小虚像的分界点7.3. 成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像 变小8.4. 成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧9.5. 实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是实际光线的反向延 长线的交点,不显示在光屏!10. 利用光的折射原理就是光向凸透镜厚的方向偏折11. 凸透镜都用个焦点,光心到焦点的距离叫焦距当物距(物体和光心的距离) 小于焦距时,成正立放大的虚象(就是用光屏接不到象),当物距等于焦距时没有 象当物距大于焦距并且小于2倍焦距时,成放大,倒立的实象当物距等于2倍 焦距时,成等大道理的实象当物距大于2倍焦距时,成缩小道理的实象。
12. 人眼球的晶状体就是个凸透镜,原理相同近视要配带凹透镜,远视要带凸 透镜。