凹透镜成像规律及第五六章答案.doc
凹透镜的成像规律及应用
凹透镜的成像规律及应用一、凹透镜的基本概念凹透镜是一种中间薄,两端厚的透明物体,其两侧为凹面。
当光线经过凹透镜时,会发生折射现象,从而形成一个倒立、缩小的虚像。
凹透镜的焦点位于透镜两侧之间,并且与光线入射方向相反。
二、凹透镜的成像规律1. 光线传播规律当平行光线垂直于凹透镜中心轴时,经过凹面折射后会聚于焦点F处;当平行光线斜着入射时,会经过折射后汇聚于焦点F处。
2. 成像特点由于凹透镜的两侧都是凹面,因此成像具有以下特点:(1)虚像:成像位置在物体与透镜之间,形成倒立、缩小的虚像。
(2)位置:虚像距离透镜较近。
(3)大小:虚像比实物小。
(4)性质:虚像左右颠倒。
三、凹透镜的应用1. 照相机照相机中使用了大量的光学元件,其中就包括凹透镜。
在照相机中,凹透镜的作用是将物体成像于感光材料上,从而形成照片。
2. 显微镜显微镜是一种能够放大微小物体的仪器。
在显微镜中,凹透镜可以放大被观察物体的图像,并且通过调整透镜与物体之间的距离和位置,可以实现不同倍率的放大。
3. 望远镜望远镜是一种能够放大远处物体的仪器。
在望远镜中,凹透镜可以将被观察物体的图像聚焦到目视面上,并且通过调整透镜与目视面之间的距离和位置,可以实现不同倍率的放大。
4. 投影仪投影仪是一种能够将图像投射到屏幕上的设备。
在投影仪中,凹透镜可以将被观察物体的图像聚焦到投影屏幕上,并且通过调整透镜与屏幕之间的距离和位置,可以实现不同大小和清晰度的投影效果。
5. 灯具在灯具中,凹透镜可以将电灯泡发出的光线聚焦到特定的区域,从而提高照明效果。
四、凹透镜的注意事项1. 避免过度使用由于凹透镜具有放大作用,因此在使用时应避免过度放大,以免影响观察效果。
2. 避免损坏凹透镜是一种比较脆弱的物品,在使用和携带时应当注意避免碰撞和摔落。
3. 定期清洁由于凹透镜容易受到灰尘等污染物的影响,因此在使用前应定期清洁,以保证成像效果。
凹凸透镜成像规律
凹凸透镜成像规律1. 引言凹凸透镜是一种常见的光学器件,它使用透明材料制成,具有曲面形状。
通过光线经过凹凸透镜的折射和反射,我们可以实现对光线的聚焦、分散等操作。
本文将介绍凹凸透镜成像规律的基本原理、公式推导以及应用实例。
2. 凹透镜成像规律2.1 凹透镜的特点凹透镜指的是中心较薄而边缘较厚的一种透镜。
它具有以下特点:•光线经过凹透镜后会发生折射和反射;•凹透镜能够使平行光线汇聚于一个点上,这个点称为焦点;•焦点之前为物距,焦点之后为像距;•物体到焦点的距离称为物距,用符号u表示;•像到焦点的距离称为像距,用符号v表示;•凹透镜的焦距f是指光线经过凹透镜后汇聚或发散所需的距离。
2.2 凹透镜成像规律公式根据凹透镜成像规律,我们可以得到以下公式:1.薄透镜公式:其中,u为物距,v为像距,f为焦距。
2.放大率公式:其中,M为放大率。
3.光线传播方向:物体与凹透镜的光线传播方向遵循以下规律:–平行于主轴的光线经过凹透镜后会通过焦点;–经过焦点的光线在凹透镜后变为平行于主轴;–通过凹透镜的光线经过反射和折射后会交于一点,这个点就是物体的像。
2.3 凹透镜成像实例现在我们来看一个具体的实例,以深入理解凹透镜成像规律。
假设有一个物体放置在离凹透镜20厘米的地方,凹透镜的焦距为10厘米。
根据薄透镜公式,我们可以计算出像距v为15厘米。
根据放大率公式,我们可以计算出放大率M为-0.75。
根据光线传播方向的规律,我们知道平行于主轴的光线经过凹透镜后会通过焦点。
因此,从物体发出的平行光线经过凹透镜后会汇聚于焦点。
根据计算结果,我们知道像距v为15厘米,说明像位于焦点后方。
综上所述,通过凹透镜成像规律的分析和计算,我们得出结论:物体到凹透镜的距离为20厘米时,在焦距为10厘米的凹透镜上形成一个放大率为-0.75的倒立实像。
3. 凸透镜成像规律3.1 凸透镜的特点凸透镜指的是中心较厚而边缘较薄的一种透镜。
它具有以下特点:•光线经过凸透镜后会发生折射和反射;•凸透镜能够使平行光线发散,使光线变得更加分散;•凸透镜没有焦点,因此没有像的形成。
凹透镜成像规律及第五六章答案
凹透镜成像规律;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;(u<f)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;(u=f) 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;(f<u<2f)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;(u=2f)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。
(u>2f)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。
用途:近视眼镜是凹透镜凹透镜对光线起发散作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,像物同侧,v<u 物近像近像变大,物远像远像变小。
1/u+1/v=1/f(u为物距,v为像距,f为焦距,与凸透镜一样凸透镜成像规律在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。
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。
” 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,凹透镜和凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样是倒立的状态。
利用透镜的特殊光线作透镜成像光路:(1)物体处于2倍焦距以外(2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间(3)物体处于一倍焦距以内(4)凸透镜成像光路实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
凹透镜成像规律光路图总结
凹透镜成像规律光路图总结凹透镜是一种透镜,在光学中广泛应用。
它的形状呈现为中间比较薄小,边缘则比较厚大。
凹透镜的成像规律与凸透镜的成像规律正好相反,所以在研究成像规律时,需要分别考虑两种透镜的不同特性。
一. 凹透镜的形成凹透镜的形成,是通过在光学材料中切割出一块透镜来实现的。
该透镜的形状是中央凹陷,边缘凸出,这样的结构对光线产生了特定的影响,使其能够在一定距离内收敛光线。
二. 凹透镜的成像规律基础凹透镜的成像规律,是基于折射理论来解释的。
当光线从一个媒介进入到另一个媒介时,会发生折射现象,这时光线的角度和方向就会被改变。
在凹透镜的情况下,折射产生的光线可以通过光路图来表示。
光路图是将光线通过透镜时的路径绘制出来,用于分析透镜的成像规律,这也是我们研究凹透镜成像规律的基础。
三. 凹透镜的成像类型在凹透镜的情况下,成像类型又可以分为实像和虚像两种。
实像是指光线聚焦在物距一侧,观察者可以观察到的图像。
在绘制光路图时,可以通过虚线将延长线相交的点表示出来。
虚像是指光线并没有真实聚焦,而是看起来像是在透镜物距一侧的某个位置产生的图像。
在绘制光路图时,如果物体距离透镜的距离小于其焦距,那么就会产生虚像。
四. 凹透镜成像规律步骤了解凹透镜成像规律之后,就可以通过一个简单的步骤来进行分析。
1. 确定物体位置和大小。
2. 确定透镜的位置和大小。
3. 绘制光路图,找到光线的路径。
4. 确定物体的实像或虚像位置。
5. 确定实像或虚像大小和方向。
五. 凹透镜的应用凹透镜在现实生活中有着广泛的应用,其中最重要的应用领域是图像学。
它可以用于照明、摄影、显微镜以及眼镜等领域。
凹透镜也可用于焦散或色散,当它用于放大望远镜时,可以大幅度增加图像的清晰度和清晰度,使得图像变得更清晰,更真实。
六. 总结凹透镜的成像规律与凸透镜的成像规律正好相反,需要单独加以探讨。
凹透镜成像规律可以通过光路图来解释和表示,分为实像和虚像。
凹透镜广泛地应用于图像学,照明、摄影、显微摄像机、眼镜等领域,为人们提供了重要的工具和解决方案。
凹透镜与凸透镜的成像规律
凹透镜与凸透镜的成像规律引言光学是研究光的传播和相互作用规律的学科,而成像是光学中一个重要的概念。
在光学实验中,我们经常使用透镜来实现成像。
透镜分为凹透镜和凸透镜两种类型,它们在成像过程中有着不同的规律。
本文将详细介绍凹透镜与凸透镜的成像规律。
凹透镜的成像规律1. 凹透镜的构造和特点凹透镜是中间薄边厚的透明介质,两面都是曲面,其中一面凸出,另一面向内凹陷。
凹透镜具有以下特点: - 光线经过凹透镜后会发生折射。
- 凹透镜会使平行光线会聚到一个焦点上。
2. 凹透镜成像规律根据物体和焦点位置的不同,凹透镜的成像可以分为三种情况:物体距离焦点之外、物体位于焦点上、物体距离焦点之内。
2.1 物体距离焦点之外当物体距离凹透镜焦点的距离大于焦距时,成像规律如下: - 物体与凹透镜之间的光线经过折射后会汇聚到焦点上。
- 成像位置在凹透镜的焦点之内,成像为实像。
- 成像大小取决于物体与凹透镜的距离关系。
2.2 物体位于焦点上当物体位于凹透镜的焦点上时,成像规律如下: - 光线经过凹透镜后不会发生折射,保持平行状态。
- 光线不会汇聚或发散,不会形成实像或虚像。
- 凹透镜后方无成像。
2.3 物体距离焦点之内当物体距离凹透镜焦点的距离小于焦距时,成像规律如下: - 光线经过凹透镜后会发生折射。
- 光线在折射后似乎从凹透镜背面发出,形成虚像。
- 成像位置在凹透镜的背面,成像为虚像。
- 虚像大小取决于物体与凹透镜的距离关系。
凸透镜的成像规律1. 凸透镜的构造和特点凸透镜是中间厚边薄的透明介质,两面都是曲面,其中一面向外凸出,另一面向内凹陷。
凸透镜具有以下特点: - 光线经过凸透镜后会发生折射。
- 凸透镜会使平行光线发散。
2. 凸透镜成像规律根据物体和焦点位置的不同,凸透镜的成像可以分为三种情况:物体距离焦点之外、物体位于焦点上、物体距离焦点之内。
2.1 物体距离焦点之外当物体距离凸透镜焦点的距离大于焦距时,成像规律如下: - 物体与凸透镜之间的光线经过折射后会发散。
凸透镜、凹透镜成像规律光路图(简单易懂)
成倒立、放大的实像,像与物异侧,物距小于像距。
其主要应用在:幻灯机、显微镜、电影放映机。
F
F
凸 透 镜 成 像
F
F
B
A
按要求画出光路图
凸 透 镜 成 像
F
F
B
A
A`
B`
成正立、放大的虚像,像与物同侧,物距小于像距的绝对值。
01
其主要应用在:放大镜、老花镜。
02
透镜成像规律
凹透镜
透镜
凸透镜
概念
透镜分为了二类:
CONTENTS
一类中间厚边缘薄的叫凸透镜
一类中间薄边缘厚的叫凹透镜
01
02
主光轴:透镜中连接两侧面球心的直线叫透镜的主光轴
主光轴
焦点
焦距
焦点、焦距
虚焦距
虚焦点
虚焦距、虚焦点
D
C
B
A
凸透镜
凹透镜
实像
虚像
E
虚像
”
02
凹透镜
08
物距
物距小于f成像规律
F
F
感谢观赏
凹 透 镜 成 像
B
A
F
F
按要求画出光路图
凹 透 镜 成 像
B
A
F
A`
B`
F
成正立、缩小的虚像,像与物同侧,物距大于像距的绝对值。
01
其主要应用在:近视镜、猫眼。
02
凹透镜成像规律
THANKS FOR WATCHING
谢谢再见!
凸 透 镜 成 像
F
F
B
A
A`
B`
物距等于2f成像规律
成倒立、等大的实像,像与物异侧,物距等于像距。 其主要应用在:其很少应用
凹透镜成像规律实验练习题(含答案)
凹透镜成像规律实验练习题(含答案)
本文档提供了凹透镜成像规律实验练题以及相应的答案。
这些练题旨在帮助学生深入理解凹透镜成像的规律和特点。
实验练题
1. 一个凹透镜的半径为10厘米,焦距为-20厘米。
一物体放置在凹透镜的焦点上方30厘米处,求成像位置和成像大小。
2. 一凹透镜的焦距为-15厘米。
当物体放置在凹透镜的焦点上方25厘米处时,求成像位置和成像大小。
3. 一个凹透镜的焦距为-30厘米。
一物体离凹透镜10厘米,求成像位置和成像大小。
4. 一个凹透镜的焦距为-10厘米。
当物体离凹透镜30厘米,求成像位置和成像大小。
答案
1. 成像位置:焦点上方30厘米处,成像大小与物体相等。
2. 成像位置:焦点上方25厘米处,成像大小与物体相等。
3. 成像位置:凹透镜的焦点后方20厘米处,成像大小与物体相等。
4. 成像位置:焦点后方20厘米处,成像大小与物体相等。
以上是凹透镜成像规律实验练习题的答案。
希望这些练习题和答案对您的学习有所帮助。
如有任何疑问,请随时提问。
凹透镜成像规律
凹透镜成像规律
凹透镜成像规律是指当光线通过凹透镜时,光线将会如何折射和聚焦的规律。
1. 凹透镜成像的主焦点:
凹透镜成像的主焦点是指平行光线经过凹透镜后会汇聚到的点。
对于凹透镜而言,主焦点位于镜片的凹面与光线传播的反方向上。
2. 物距和像距的关系:
物距是指物体与凹透镜之间的距离,像距是指成像的像与凹透镜之间的距离。
根据凹透镜的成像规律,物距和像距满足以下关系式:
1/f = 1/v - 1/u
其中,f表示凹透镜的焦距,v表示像距,u表示物距。
3. 成像的性质:
当物距u大于凹透镜的焦距f时,像距v为正值,成像为实像,位于凹透镜的凹面一侧。
当物距u等于凹透镜的焦距f时,像距v趋近于无穷大,光线经过凹透镜后会变为平行光线,成像为无穷远处的实像。
当物距u小于凹透镜的焦距f时,像距v为负值,成像为虚像,位于凹透镜的凹面一侧。
4. 成像的放大率:
成像的放大率是指成像物体与实际物体的大小比例。
对于凹透镜而言,放大率满足以下关系式:
放大率 = -v/u
需要注意的是,凹透镜对于不同的光线入射方式(如平行光线、发散光线、汇聚光线等)会有不同的成像规律,这些规律在光学学科中有详细讨论。
以上是一般情况下凹透镜成像的基本规律。
凹透镜成像规律
凹透镜成像规律Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998凹透镜成像规律;当物体为实物时,成正立、缩小的,像和物在的同侧;当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍(指绝对值)以内时,成正立、放大的实像,像与物在透镜的同侧; (u<f)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; (u=f)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;(f<u<2f) 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;(u=2f)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。
(u>2f)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,厚度更大时还会相当于正透镜。
用途:近视眼镜是凹透镜凹透镜对起发散作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,像物同侧,v<u物近像近像变大,物远像远像变小。
1/u+1/v=1/f(u为物距,v为像距,f为焦距,与凸透镜一样凸透镜成像规律成像规律是指物体放在之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。
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。
物距越小,像距越小,虚像越小在光学中,由实际汇聚成的像,称为,能用承接;反之,则称为,只能由眼睛感觉。
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。
”、和所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和所成的实像,以及中所成的实像,无一例外都是倒立的。
当然,凹透镜和凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样是倒立实验研究凸透镜的是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
凸透镜与凹透镜成像规律
凸透镜与凹透镜成像规律
凸透镜成像规律:
1.当物体放在凸透镜的远焦面上时,所得成像是一个实图像,大小与物体相似,位置在远焦面的一侧。
2.当物体放在凸透镜的近焦面上时,所得成像是一个虚图像,大小与物体相似,位置在近焦面的一侧。
3.当物体放在凸透镜的焦距之间时,所得成像是一个实图像,大小与物体不相似,位置在镜片的另一侧。
凸透镜成像示意图:
凹透镜成像规律:
1.当物体放在凹透镜的远焦面上时,所得成像是一个虚图像,大小比物体小,位置在凹透镜近焦面的一侧。
2.当物体放在凹透镜的近焦面上时,所得成像是一个虚图像,大小比物体大,位置在凹透镜近焦面的一侧。
3.当物体放在凹透镜的焦距之间时,所得成像是一个实图像,大小比物体小,位置在凹透镜同侧。
凹透镜成像示意图:。
凸透镜凹透镜成像规律
凸透镜凹透镜成像规律
凸透镜成像规律:
1. 平行光线经过凸透镜后会被透镜折射,汇聚于焦点上,称为主焦点。
2. 一束经过凸透镜的光线,若从主焦点垂直入射,会从透镜出发时变成平行光线。
3. 光线越靠近透镜中心经过的折射角越小,趋近于直线传播。
凹透镜成像规律:
1. 平行光线经过凹透镜后会被透镜折射,分散开来,称为负焦点。
2. 一束经过凹透镜的光线,若从负焦点垂直入射,会从透镜出发时变成平行光线。
3. 光线越靠近透镜中心经过的折射角越小,趋近于直线传播。
凹透镜成像规律
凹透镜成像规律;当物体为实物时,成正立、缩小的虚像,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)以内时,成正立、放大的实像,像与物在透镜的同侧; (u<f)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; (u=f) 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;(f<u<2f)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;(u=2f)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。
(u>2f)如果就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。
用途:近视眼镜就是凹透镜凹透镜对光线起发散作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,像物同侧,v<u物近像近像变大,物远像远像变小。
1/u+1/v=1/f(u为物距,v为像距,f为焦距,与凸透镜一样凸透镜成像规律凸透镜成像规律就是指物体放在焦点之外,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,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。
讲述实像与虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都就是倒立的,而虚像都就是正立的。
”平面镜、凸面镜与凹透镜所成的三种虚像,都就是正立的;而凹面镜与凸透镜所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都就是倒立的。
当然,凹透镜与凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样就是倒立的状态。
物距(u)与焦距(f)的关系像距(v)与焦距(f)或物距(u)的关系同侧或异侧正倒大小虚实应用特点u>2f f<v<2f 异侧倒立缩小实像照相机u=2f v=2f 异侧倒等实测焦距大小分界点实验研究凸透镜的成像规律就是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
凹透镜成像规律
凹透镜成像规律1. 引言凹透镜是一种常见的光学元件,具有一些独特的特性和成像规律。
了解凹透镜成像规律对于理解凹透镜的工作原理和应用至关重要。
本文将介绍凹透镜的成像规律,包括成像位置、放大倍数等方面的内容。
2. 凹透镜成像原理在介绍凹透镜的成像规律之前,首先需要了解凹透镜的成像原理。
凹透镜成像的主要原理可以概括为以下几点:•凹透镜对平行光线有发散作用,使光线在透镜后方焦点处交汇。
•凹透镜成像时,光线在透镜上方交汇形成实像。
•凹透镜成像时,光线在透镜下方交汇形成虚像。
凹透镜的成像原理决定了成像规律的特点和表现。
3. 成像位置凹透镜的成像位置是指光线经过凹透镜后,实际上成像所在的位置。
根据成像原理,凹透镜的成像位置可以分为以下几种情况:3.1. 凹透镜的实像当物体与凹透镜的距离大于透镜的焦距时,光线经过凹透镜后会在透镜上方交汇形成实像。
实像的特点是:位于凹透镜上方、经过透镜后、可在屏幕上观察到。
此时,成像位置可以通过凹透镜成像公式推导得出,公式为:1/f = 1/v - 1/u其中,f是透镜的焦距,v是虚像离透镜的距离,u是物体离透镜的距离。
3.2. 凹透镜的虚像当物体与凹透镜的距离小于透镜的焦距时,光线经过凹透镜后不会交汇成实像,而是在透镜下方产生虚像。
虚像的特点是:位于凹透镜下方、未经过透镜、无法在屏幕上观察到。
虚像的位置可以通过凹透镜成像公式推导得出,公式为:1/f = 1/v + 1/u同样,f是透镜的焦距,v是虚像离透镜的距离,u是物体离透镜的距离。
4. 放大倍数凹透镜的放大倍数是指成像物体与实际物体的比例关系。
放大倍数的计算可以根据凹透镜的成像公式得出。
对于实像,放大倍数的计算公式为:M = v/u其中,M代表放大倍数,v代表虚像离透镜的距离,u代表物体离透镜的距离。
放大倍数大于1时,表示放大了物体;放大倍数小于1时,表示缩小了物体。
对于虚像,放大倍数的计算公式为:M = -v/u虚像的放大倍数是负的,表示了虚像的翻转特性。
光学练习题凹透镜的成像规律和光焦度的计算
光学练习题凹透镜的成像规律和光焦度的计算光学练习题:凹透镜的成像规律和光焦度的计算光学是研究光的传播和相互作用规律的学科,其中成像规律和光焦度的计算是基础中的基础。
本文将针对凹透镜的成像规律和光焦度的计算,进行详细的讲解。
第一部分:凹透镜的成像规律凹透镜是常用的光学器件之一,对于凹透镜的成像规律的理解,可以通过以下几个方面来说明。
1. 理想凹透镜的成像规律理想的凹透镜成像规律是通过光线追迹法来分析的。
当凹透镜接受平行光时,光线将会聚于焦点F。
当物体远离焦点F时,光线经过凹透镜后将得到一个实像,实像的位置位于透镜的同侧。
当物体接近焦点F 时,光线经过透镜后将得到一个放大的虚像,虚像的位置位于透镜的反侧。
2. 凹透镜的焦距和成像距离凹透镜的成像规律与焦距和成像距离密切相关。
焦距是凹透镜的一个重要参数,用f表示,是指当物体在无限远处时,光线经过凹透镜后所成的实像距离透镜的距离。
成像距离则是指物体实际距离透镜的距离。
根据凹透镜的成像规律,焦距f和成像距离d之间具有以下关系:1/f = 1/v + 1/u,其中u为物体距离透镜的距离,v为像距。
第二部分:凹透镜光焦度的计算光焦度是凹透镜的另一个重要参数,用f'表示,是指单位物距下透镜所成像的距离。
光焦度的计算,可以通过以下的方法进行。
1. 凹透镜光焦度的定义凹透镜的光焦度可以根据以下公式计算:f' = 1/f。
根据凹透镜的成像规律以及焦距的定义,可以得出光焦度的计算公式。
2. 光焦度的具体计算凹透镜的光焦度的计算需要确定焦距的数值。
焦距f可以通过适当的光学实验测定得出,也可以通过以下公式计算:f = (n - 1) * (1/R1 - 1/R2),其中n为透镜的折射率,R1和R2分别为透镜的球面半径。
第三部分:凹透镜的应用与实例凹透镜由于其成像特点以及光焦度的计算方法,具有广泛的应用前景。
以下是凹透镜在实际应用中的一些例子。
1. 凹透镜在眼镜中的应用近视眼患者的眼镜通常使用凹透镜来矫正视力。
凹成像规律
凹成像规律凹成像规律是物理光学中的一个重要概念,它描述了凹透镜成像的特点和规律。
凹透镜是一种中间厚度较薄的透镜,它的两个面都是凹的形状。
凹成像规律可以帮助我们理解透镜成像的基本原理,并应用于实际生活和工程中的光学设计。
我们来了解一下凹透镜的基本结构和特点。
凹透镜的两个面都是凹的形状,中央较厚,边缘较薄。
当平行光线通过凹透镜时,会发生折射现象,光线会聚到一点或者看起来是从一个点发出。
这种现象被称为凹透镜的正成像。
根据凹透镜的正成像规律,我们可以总结出以下几个要点:1. 光线的传播方向:凹透镜的正成像是由于光线通过透镜后的折射现象导致的。
从凹透镜的中央到边缘,光线的传播方向是由透镜中心指向透镜边缘的。
这是因为透镜边缘的厚度较薄,光线在边缘处的折射效应比较明显。
2. 成像位置:凹透镜的正成像位置是在透镜的折射焦点处。
折射焦点是指光线经过折射后汇聚成像的点。
对于凹透镜来说,折射焦点在透镜的凹面一侧,成像位置在折射焦点处。
3. 成像形状:凹透镜的正成像形状是倒立的。
这是因为光线经过凹透镜的折射后,会改变光线的传播方向,导致成像的倒立。
4. 成像大小:凹透镜的正成像大小与物体的位置有关。
一般情况下,物体离凹透镜越远,成像越小;物体离凹透镜越近,成像越大。
凹成像规律对于我们理解和应用光学原理具有重要意义。
在实际应用中,我们可以利用凹成像规律设计和制造各种光学设备,如显微镜、望远镜、眼镜等。
同时,在生活中我们也可以通过理解凹成像规律来解释一些常见的光学现象。
比如,在放大镜的使用中,我们可以利用凹透镜的正成像规律来实现放大物体的效果。
当我们将凹透镜放在物体和眼睛之间时,光线会经过凹透镜的折射,形成放大的倒立成像。
这样,我们就可以通过放大镜来观察和研究微小的物体。
凹成像规律还可以解释为什么我们在水中看起来会显得更矮。
当我们站在水中时,光线经过水的折射后会改变传播方向,导致我们看到的物体向上偏移。
这种现象被称为折射现象,也符合凹成像规律中光线传播方向的特点。
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凹透镜成像规律;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;(UVf)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;(u=f)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Jz>放大的虚像,像与物在透镜的异侧;(RUV2f)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;(u=2f)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。
(u>2f)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。
用途:近视眼镜是凹透镜凹透镜对光线起发散作用,凹透镜成一个正立、缩小的虚像,像物同侧,VVU物近像近像变大,物远像远像变小。
l∕u+l∕v=l∕f (U为物距,V为像距,f为焦距,与四透镜一样四透镜成像规律在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。
讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样-•种区分方法:"实像都是倒立的,而虚像都是正立的。
"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,凹透镜和凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样是倒立的状态。
利用透镜的特殊光线作透镜成像光路:(1)物体处于2倍焦距以外(2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间(3)物体处于一倍焦距以内(4)凸透镜成像光路实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在-倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在•倍焦距到:倍焦距之间吋得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
1/u (物距)+l∕v (像距)=l∕f (透镜焦距)4)当成虚像时,物、像的左右一致,上下一致;当成实像时,物、像的左右相反,上下相反(5)凸透镜成像的两个分界点:2f点是成效放大缩小实像的分界点;f点是成实像虚像的分界点。
凸透镜成像规律记忆:l.u) 2f,倒立缩小的实像f<v<2f照相机简记为:外中倒小实(或物远像近像变小)2.u=2f,倒立等大的实像v=2f可用来测量凸透镜焦距筒记为:两两倒等实3.2f>u>f倒立放大的实像v>2f放映机,幻灯机,投影机筒记为:中外倒大实(或物近像远像变大)4. u=f不成像平行光源:探照灯简记为:点上不成像5. U〈f正立放大的虚像无虚像在物体同侧放大镜筒记为:点内正大虚注:U大于2f简称为远一一离凸透镜远一些;U小于2f旦大于f简称为近一一离凸透镜近一些记忆口诀:物三像二小实倒物二像三倒大实物与像同侧正大虚物近像远像变大,物远像近像变小,1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小。
凹面镜成像规律先规定凹而镜的球心在左边,光线由左向右传播,左边的物是实物。
由于凹而镜起反射作用,因此如果像在左边也是实的,在右边就是虚的。
当实物位于无穷远时,发出的光线是平行于光轴的,经凹而镜反射后会聚于焦点,即1 /2 半径处,为倒立、缩小的实像。
当实物由无穷远向球心移动时,所成的像由焦点(1/2半径处)向球心移动,即像的移动方向与物的移动方向相反,仍为倒立、缩小的实像。
放大率的绝对值在O和1之间。
当实物移动到球心时,像也在球心,为倒立、与物等大的实像。
放大率的绝对值为L当实物继续由球心向凹而镜焦点移动时,像由球心向反方向移动,即向左边越来越远,成放大、倒立的实像。
放大率的绝对值>1当实物移动到凹而镜的焦点时,像在无穷远。
在实物过焦点的一瞬间像的虚实、正倒发生变化,位置从左边无穷远变为右边无穷远。
第3/4页当实物刚好移动到凹面镜的焦点之右时,像变成虚的。
实物从凹面镜的焦点向凹面镜的顶点移动时,成放大、正立的虚像。
放大率的绝对值>1。
当实物移动到与叫而镜重合时,成与物等大的像,放大率的绝对值=1。
在这一瞬间物的虚实和像的虚实同时发生变化。
当物再向右移动,即变成虚物时,成正立、缩小的实像,放大率的绝对值VI。
一个凹而镜的图解,显示出焦点、焦距、曲率中心、主轴等等。
凹面镜或汇聚镜会将反射的光线像内偏折(永远朝像入射光源)。
不同于凸而镜,凹而镜会因为物体与镜而本为距离的不同,而呈现不同的影像。
这种镜而称为”汇聚”,因为它们倾向将射至表而的光线收集起来,平行入射的光线将会被重新聚集在焦点上,这也是因为表而每个点的法线方向不同,光线以不同的角度反射。
凹而镜是反射成像。
面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射问去成像的仪器,光线遵守反射定律。
当物距小于焦距时成正立、放大的虚像,物体离镜面越近,像越大。
当物距等于一倍焦距时不成像,当物距在一一倍焦距之间时成倒立放大的实像,物体离镜面越远,像越小。
当物距等于二倍焦距时成等大倒立的实像。
当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,物体离镜面越远,像越小。
成的实像与物体在同侧,成的虚像与物体在异侧。
凹镜不仅可以使平行光线汇聚于焦点,还能使焦点发出的光线反射成平行•光。
注:此处S表示物体与镜面的距离。
当S < F,影像是:虚像正像放大(比实物大)当S = F,影像形成在无穷远处(CO)O注意反射的光线是彼此互相平行不会交会。
在这种情况F,没有影像可以形成,或是影像形成在无穷远处。
当F〈S〈2F,影像是:实像反像(倒像)放大(比实物大)当S = 2F,影像是:实像反像(倒像)一样大小当S > 2F,影像是:实像反像(倒像)缩小的(比较小)凸面镜成像规律凸面镜只能成正立缩小的虚像初二物理3. 3探究凸透镜成像的规律一一习题一一答案1,思路解析:由于f=10 Cm,当u=30 Cm时成倒立缩小的实像Jl.像距在10 Cm到20 Cm 之间,当u=20 Cm时成倒立等大的实像且像距为20 cm,即像由缩小到等大,像距由10 Cm到20 Cm 之间变为20 Cnio答案:B2,思路解析:对于一个确定的凸透镜,焦距是唯一的,成像的情况只取决于物体距离凸透镜的远近。
答案:大小虚实正倒位置焦距3,思路解析:物距大于2倍焦距,凸透镜成倒立的实像,当物距小于焦距时成放大的虚像。
答案:大倒立小于大于物的尺寸4,思路解析:解决这类问题的关键是根据凸透镜的成像特点和成像条件,物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,物距必然大于2倍焦距,即u>2f°本题中有20 cm>2f,解不等式得:f<10 emo 答案:C5,思路解析:它是由凹透镜和凸透镜组合而成的。
从室内通过”猫眼”向室外观看,W 以看到室外正立缩小的景象,能看到较大的范围情况;叫透镜对光线有发散作用,才会看到较大的范围,叫透镜应在外边,两透镜之间的距离等于凸透镜的焦距。
答案:C6,思路解析:根据凸透镜成像规律可以知道,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,A正确。
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,所以B错。
当U〈f时,成正立、放大的虚像,所以CD 错。
答案:A7,思路解析:由题意可知u=30 cm, u=2f,求出焦距f=15 CmO若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30 Cm处,此物距变为10 Cnl O当物距小于焦距时,在光屏上得不到蜡烛的像,即成虚像。
答案:D&思路解析:木实验应将蜡烛、光屏和凸透镜调整到同一高度;若像变大,应减小物距,蜡烛向右移。
答案:降低光屏的高度倒右笫3/5贝9,思路解析:凸透镜成实像的变化规律是:当物距大于焦距时,凸透镜都能成实像,∏ 像距也在大于焦距的范围内。
若物体逐渐向凸透镜移动,向焦点靠近,则像逐渐远离透镜,∏ 逐渐放大;若物体逐渐远离凸透镜,则像逐渐向凸透镜移动,接近焦点,H逐渐缩小。
所以,题中应先后填上"远离”利“小于”。
答案:远离小于10,思路解析:由凸透镜成像规律W知,当物距在2倍焦点以外运动时,所成的像始终为倒立、缩小的实像,但物距越小,像越大,像距越大。
答案:C11,思路解析:烛焰在CI点时,位于焦点以内,成正立、放大的虚像,故D选项错误。
答案:D12,思路解析:由于木题中物像异侧,说明此像是一实像;又由于像距比物距大,可推知此像是一放大、倒立的实像,此时物体应在一倍焦距和二倍焦距之间,像在另一侧的二倍焦距之外。
即fvl8 cm<2f①20 cm>2f②综合①②解得9 cm<f<10 Cm O答案:D13,思路解析:根据题意当U=I2 Cm时成放大的实像、u=7 Cm时成放大的虚像可得岀:f<12 CnI<2f, 7 cm<f,解该不等式组可得7 cm<f<12 CmO而14 Cm不在这个范围内。
答案:D14,思路解析:从条件“当u=30 Cm时,成放大的实像”可得:f〈30 cm<2f,即15 Cm <f<30 CmO当物体移到物距为15 Cm时,即物体在焦距之内,成正立放大的虚像。
答案:C15,思路解析:在凸透镜成像的情况中,当物体的位置发生移动时,像的位置也随之移动,像与物是朝同一方向移动的。
当物体从一倍焦距之外移向凸透镜时,像做远离凸透镜的运动,H像变大;当物体离凸透镜接近一倍焦距时,像也接近凸透镜接近二倍焦距,像继续变大;当物继续移向凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,当物距小于1倍焦距时,像变为虚像,像仍变大;当物继续靠近凸透镜,像仍做远离凸透镜的运动,像继续变大,所以A正确。
答案:A 16,思路解析:解此题的关键在于正确理解凸透镜成实像的原理:物体射出的光经凸透镜折射后会聚在透镜后面的光屏上,形成物体的实像,无论透镜多大都能成像,只是镜而小一些,透光量少些,像暗淡一些,不会影响像的完整性,尽管题中条件是将凸透镜上半部分遮住不透光,物体仍能够由它的卜•半部分透光成像,并n能够成一个完整的像,但是会聚在光屏上的光会少一些,像变暗,应选D.答案:D17,思路解析:凸透镜成像的规律是,物在2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像。
由题干可知,点燃的蜡烛成的是倒立、缩小的实像。
像距小于2倍焦距而大F 1倍焦距。
如果在像的位置上放物体,那么物距就是在1倍焦距与2倍焦距之间,成像在2倍焦距以外,旦一定是倒立的、放大的实像。
所以BCD错,A正确。
答案:A1&思路解析:因为u>2f所以f<v<2f,成的是倒立缩小的实像,故像Ag比物体AB短,这样就排除了CD的正确性。
又因A与B两点相比,B点物距小,其像距大,像也变大,故B端的像比A 端的像A,要粗些。