放大镜原理

放大镜原理



放大镜，用来观察物体细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角(视角)。视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角，但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜，令其紧靠眼睛，并把物放在它的焦点以内，成一正立虚像。放大镜的作用是放大视角。

目录原理原理图放大镜应用

原理首先说明几个概念：凸透镜对光线具有会聚作用，平行于主光轴的光线通过凸透镜会汇聚成一点。这点是凸透镜的焦点，焦点与光心（凸透镜的中心）的距离是焦距。当物体在凸透镜焦距以内,呈一个正位放大的虚像。当物体在凸透镜1倍至2倍焦距之间,呈一个倒立放大的实像。当物仃在凸透镜2倍焦距以外时,呈一个倒立缩小的实像。我们使用放大镜时，是把物体放在焦距以内，这时通过凸透镜看到的便是物体放大的虚像，而且放大镜离物体越远,虚像越大（在1倍焦距以内）。



放大镜原理图

放大镜的成像原理 表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像，光路图如图1所示。位于物方焦点F以内的物AB，其大小为y，它被放大镜成一大小为y的虚像AB。放大镜的放大率 Γ=250/f 式中250--明视距离，单位为mm f--放大镜焦距，单位为mm 该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。






图1凸透镜放大原理(实象)

注:f-焦距,F-焦点

由图可知，当物体处于2F一F之间时，所成的像有放大作用，且越是靠近F点其放大倍率越高。例：如图AB和CD是同样大小的物体在经凸透镜成像后，分别成像是A’B’和C’D’。由于CD更靠近F点,所以像C’D’>A’B’但事实上操作起来，由于物体须在2F一F之间，所以距离放大镜较远。且所成的像为倒立的，要用附加设备才能使之正立，不容易直接视像，但通过光屏能接受到，我们称其为实象。所以手持放大镜不采用此种放大原理。

图1-03凸透镜放大镜原理(虚象)