透镜与球面镜的比较
非球面透镜
球面与非球面的区别光学透镜的镜面通常是制成球面状的，从透镜中心到周边有一定的曲率，这种透镜称为球面透镜。
非球面透镜的镜面则是从透镜中心到周边曲率作连续变化的，非球面透镜又有单面非球面和双面非球面两种。
现代相机镜头要求较高的光学性能、需要校正多种像差。
前面已讲到，由球面透镜组成的镜头，是采用多片透镜的组合来克服像差的。
这种由球面透镜组成的镜头，会不同程度地存在一定的“球差”。
采用非球面透镜组成的镜头则能有效地克服“球差”。
非球面透镜组成的镜头，其优点包括如下四个方面：一是能理想地克服球差，可以制成大口径高像质镜头；二是能全向提高镜头的成像质量；三是能减少镜头的透镜片数；四是可以减少镜头的长度，有利于镜头小型化，参见图1—2。
所谓球面和非球面，主要是针对镜头（各种相继、显微镜等镜头）、眼镜（包括隐形眼镜）的镜片几何形状而言，即球面镜片与非球面镜片。
二者在几何形状上的差别决定了它们在平行的入射光的折射方向上产生差异，从而影响其成像效果的好坏。
球面镜片，其镜片呈球面的弧度，其横切面亦呈弧状。
当不同波长的光线，以平行光轴入射后镜片上不同的位置时，在菲林平面（与镜片中心和镜片焦点联机相垂直的、通过焦点的平面）上不能聚焦成一点，而形成像差的问题，影响影像的质素，例如出现清晰度下降和变形等现象。
一般普通镜头是采用球面镜片组成的。
为解决这一成像问题，可以透过在镜身内增加镜片以作为对像差的矫正，但此举可能会引起反效果，进一步削弱影像质素，因为额外的镜片，除增加光线在镜身内反射的机会，引起耀光现象外，亦会增加镜头的体积和重量。
非球面镜片，其镜片并非呈球面的弧度，而是镜片边绿部份被「削」去少许，其横切面呈平面状。
当光线入射到非球面镜面时，光线能够聚焦于一点，亦即菲林平面上，以消除各种象差。
例如耀光现象在球面镜使用大光圈会比细光圈下拍摄来得严重，但若然加入非球面镜便可将耀光情况大大降低；又例如影像呈现变形(枕状或桶状)，乃因镜头内的光线没有适当折射而产生，以变焦镜为例，短焦距时通常是桶状变形而变焦至长焦距时则为枕状变形，若采用非球面镜，则可以改善这方面的像差。
凹凸镜凸透镜成像原理
凹凸镜凸透镜成像原理凹凸镜和凸透镜都是光学成像中常用的两种光学元件。
凹凸镜是由球面镜片切割而成的，其中凸面向外弯曲，而凹面向内弯曲；凸透镜则是由中央较薄、两侧较厚的透明介质制成的。
凹凸镜和凸透镜在光学成像中的原理和效果有所不同。
接下来我们将分别介绍凹凸镜和凸透镜的成像原理。
1.凹凸镜的成像原理凹凸镜的成像主要有两种情况：当物体位于焦点以外时，形成实像；当物体位于焦点以内时，形成虚像。
当物体位于凹面镜的焦点以外时，光线经过折射后汇聚于焦点，形成实像。
实像的特点是位于透镜的焦点以内，正立，放大。
当物体位于凹面镜的焦点处时，光线经过折射后呈平行光，不会相交，因此无法形成实像。
当物体位于凹面镜的焦点以内时，光线经过折射后呈发散光，无法汇聚于实像，因此形成的是虚像。
虚像的特点是位于凹面镜的焦点以外，倒立，缩小。
当物体位于凸面镜的焦点以外时，光线经过反射后呈发散光，无法汇聚于实像，形成虚像。
虚像的特点是位于凸面镜的焦点以外，正立，缩小。
当物体位于凸面镜的焦点处时，光线经过反射后呈平行光，不会相交，因此无法形成实像。
当物体位于凸面镜的焦点以内时，光线经过反射后汇聚于焦点，形成实像。
实像的特点是位于透镜的焦点以内，倒立，放大。
2.凸透镜的成像原理凸透镜的成像也有两种情况：当物体位于焦点以外时，形成实像；当物体位于焦点以内时，形成虚像。
与凹凸镜成像相似，当物体位于凸透镜的焦点以外时，光线经过折射后汇聚于焦点，形成实像。
实像的特点是位于透镜的焦点以内，正立，放大。
当物体位于凸透镜的焦点处时，光线经过折射后呈平行光，不会相交，因此无法形成实像。
当物体位于凸透镜的焦点以内时，光线经过折射后呈发散光，无法汇聚于实像，因此形成的是虚像。
虚像的特点是位于凸透镜的焦点以外，倒立，缩小。
非球面凸透镜的成像原理相对复杂，涉及到非球面透镜的特殊形状。
简单来说，凸透镜通过其曲率的变化对光线进行折射，将发散光线汇聚于焦点，形成实像。
总结：凹凸镜和凸透镜的成像原理可以归纳为：当物体位于焦点以外时，形成实像；当物体位于焦点以内时，形成虚像。
co2激光聚焦的几种比较
1、引言激光对物体的加工不同于其他方法最显著的地方，就是它可以把光的能量通过聚焦集中在很小的面积上，使被照物体表面瞬间接受极高激光功率密度辐射，以至于使材料汽化。
长波长的大功率(＞1000W)CO2激光，经常被用于切割，焊接和金属的表面改性。
在这些应用中，光束聚焦方法有透镜聚焦和反射镜聚焦，现在分别加以比较论述。
2、晶体透镜聚焦透镜聚焦方式的机械结构比较简单如图1，这种结构的一个突出特点，是能在聚焦镜和喷嘴之间形成一个密封的气室，向这个气室内通入高压氧气，或者其它气体时，从喷嘴喷射出的高速气流可以吹开被激光汽化的物质，以实现激光切割。
由于聚焦透镜既能透光，又可密封气室，在形成高压气室上有不可替代的作用，几乎所有的激光切割头都使用晶体透镜聚焦。
图1的方式也被用于焊接和热处理，此时保护气体以较低的速度从喷嘴流出，一方面保护被加工表面不被氧化，另一方面也可以防止被加工物体的飞溅物污染聚焦镜。
晶体表面通过镀膜能够达到99.5%以上的透过率，这是金属反射镜很难做到的。
使用透镜聚焦也有一些限制：能够透过波长为10.6微米CO2激光这样的晶体材料很少，这些有限的可以透过CO2激光的材料，因受到机械强度，镀膜性能，吸收率，潮解或者价格等各方面的限制，真正能够用于1KW以上连续CO2激光器的也只有两三种材料，例如ZnSe和GaAs。
这两种材料与能透过1.06微米YAG激光的玻璃透镜相比价格较贵。
因此一般使用单透镜聚焦，单透镜的球面像差对聚焦性能有一些影响，在短焦距及要求高时尤其不可忽略。
使用晶体透镜还有一些其他问题，其中最明显的问题是寿命较短。
晶体透镜都需要镀增透膜，一般来说膜层对激光的吸收远大于透镜本身对激光的吸收。
膜层会吸潮，被污染及被激光损伤。
随着使用时间的延长，膜层对激光的吸收也越来越严重，最后无法使用。
使透镜失效的最重要的原因一般不是因为透镜吸收热量过多导致炸裂，而是由于明显的热透镜效应使激光束无法有效的聚焦。
球面镜和透镜
球面镜和透镜1．一个点光源位于凸透镜的主光轴上。
当点光源位于A点处，它成像在B点。
而当它位于B点，它成像于C点（如图所示）。
已知AB=10cm，BC=20cm。
试求凸透镜的焦距。
A B2．一支铅笔竖直地放置在水平面上，铅笔的正上方有一个点光源，在盛水的容器底部看见铅笔的影子。
如果放下铅笔，当它进入水中时暗斑点增大。
如果再将铅笔从水中抽出，发现在原暗斑处出现了亮斑点。
试解释这个光学现象。
3．线段AB作为物，平行于凸透镜的主光轴放置，线段AB的一半在焦距之内，另一半在焦距之外。
试作出线段AB成像的光路图。
4．如图表示出一条光线经过薄会聚透镜折射的光路图ABC和透镜的后焦点F。
试用圆规和直尺（有刻度），作出透镜所在的位置和它的主光轴。
（需证明）A B5．人通过焦距cm f 9=的会聚透镜来观察很远的目标，眼睛到透镜距离为cm u 36=。
在透镜后面（与人眼相反一侧）放块遮光板，为使遮光板挡住像的全部视线。
试估计遮光板的最小尺寸，遮光板应放置在何处？瞳孔的大小mm r 5.1≈。
6．利用会聚透镜得到两个点光源A 和B 的像。
光源A 位于主光轴上，离透镜二倍焦距；光源B 放在离光轴较近处，并使这两个点光源的连线与光轴成角︒=30ϕ（如图所示）。
问应当与光轴成多大角度放置一块平面屏，才能在屏上同时得到两个光源的清晰的像？L7．利用薄凸透镜得到三齿的实像（如图所示）。
三齿ABCEDG 的底边AC 位于主光轴上，AB=BC 。
AB 部分成像放大率61=β，而BC 部分成像放大率32=β。
试求BD 部分成像放大率BD β？8．点光源S 到屏M 的距离为L ，焦距4/L f > 的会聚透镜与屏平行，位于光源和屏之间（如图所示），问透镜在什么位置，才能使屏上可见的光斑最小？L9．从远处光源发出的光包含红光和绿光，成平行光束垂直射在棱镜的直折射面上。
在棱镜后面放一个焦距为f的凸透镜，透镜的光轴与射向棱镜的方向一致。
像差的种类
像差的种类为了方便说明像差的成因，我们仅以平行的入射光来探讨他们在几何光学上的差异。
其实天文观测的目标都是遥远的星体，基本上也符合平行光的假设。
球面像差（对称的像差）：当沿着光轴的平行入射光不能完全聚焦时，我们称为「球面像差」。
透镜的球面像差反射镜的球面像差彗形像差（不对称的像差）：倾斜于光轴的平行入射光无法完全聚焦的情况，我们称为「彗形像差」。
色像差：若是不同的颜色光线有不同的聚焦点，我们称为「色像差」。
通常红色光的焦距比蓝光大一些。
弯曲的像场：即使光学系统能完美地聚焦，但是却常发生它们的聚焦平面与我们希望的成像平面不一致。
因此透镜会有bending的设计。
Astigmatism：因为物体经由透镜成像时，常会发生X轴与Y轴的聚焦点不一致。
变形：基本上变形的发生不能看似完全的像差。
它并不是因为影像的聚焦不良所致，相反的它是清晰的成像，但是却发生与原来的物体的外型不一致。
最完美的成像：抛物面镜数学上的定义： y2＝ 4 F．x F：镜面焦距长度镜面特色：平行光轴的入射光线可以完美聚焦于焦点。
同时因为是反射面成像，所以没有任何色像差。
若是采用抛物面来作为天文望远镜的主镜是一个非常好的选择。
不但能兼顾光学系统的重量与成像品质。
很可惜的，若是非平行的入射光沿着主轴进来，会有对称的「球面像差」。
若是平行入射光倾斜于主轴，会有不对称的「彗形像差」产生。
因此抛物面镜最适合于长焦距的天文望远镜，而不适合于地面景物的观测。
不过抛物面的镜面不易制造，必须藉由许多球面镜的研磨方式逐渐逼近抛物面的曲度，因此价格自然也较为高昂。
以一个口径8吋、 F/4镜面而言，中间的镜面与球面镜差距其实是非常微小的，只有数个波长之差。
虽然这只是微小的差别，却可以改善影像的品质甚多。
为了获得高精度的抛物面，必须透过多次球面研磨。
由于抛物面镜是经过多次球面镜的研磨而成，因此抛物面镜可以看成是多个球面镜所构成。
利用这个光学特性，可以成为检测抛物面镜的一个简易的方法，我们称为「刀口测试」。
光学基础知识
光学加工基础知识§1 光学玻璃基本知识一. 基本分类和概念光学材料分类：光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。
玻璃的定义：不论化学成分和固化温度范围如何，一切由熔体过冷却所得的无定形体，由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的，均称为玻璃。
光学玻璃分为冕牌K 和火石F 两大类，火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd 和较小的色散系数vd 。
二. 光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的，高品质的，并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。
玻璃的熔制，是玻璃生产中很重要的环节.，玻璃的许多缺陷都是在熔制过程中造成的, 玻璃的产量、质量、生产成本、动力消耗、熔炉寿命等都与玻璃的熔制有密切关系。
混合料加热过程发生的变化有:物理过程配合料的加热，吸附水的蒸发，单组分的熔融，个别组分挥发.某些组分的多晶转变。
化学过程---- 固相反应，盐的分解，水化物分解，结晶水的排除，组分间的作用反应及硅酸盐的形成。
物理化学过程------ 低共熔物的组分和生成物间相互溶解,玻璃与炉气介质，耐火材料相互作用等。
上述这些现象的发生过程与温度和配合料的组成性质有关. 对于玻璃熔制的过程,由于在高温下的反应很复杂,尚待充分了解,但大致可分为以下几个阶段。
1. 加料过程硅酸盐的形成2. 熔化过程玻璃形成3. 澄清过程-----消除气泡4. 均化过程------消除条纹5. 降温过程——调节粘度6. 出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点，同时，它们又是彼此互相密切联系和相互影响的•在实际熔制中，常常是同时或交错进行的，这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。
三. 玻璃材料性能1 .折射率nd、色散系数vd根据折射率和色散系数与标准数值的允许差值，光学玻璃可以分为五类2. 光学均匀性光学均匀性指同一块玻璃中折射率的渐变。
玻璃直径或边长不大于150mm，用鉴别率比值法玻璃分类如表1-2。
1类或2类还应测星点。
光的反射折射知识点总结
[光的反射]1 光源：(能够)发光的物体叫光源。
2 1878年美国的爱迪生发明了白炽灯3 光线：表示光的传播方向的直线叫光线。
4 光的传播规律：光在同一均匀透明介质中沿直线传播。
5 光速：3*100000千米/秒。
在水中传播速度是这速度的四分之三在玻璃中的速度是真空中速度的三分之二6 入射点：入射光线与镜面的交点。
7 法线：经入射点垂直于镜面的线。
8 入射角：入射光线与法线的夹角。
反射角：反射光线与法线的夹角。
9 反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线两侧；反射角等于入射角。
10 光路是可逆的。
11 漫反射：如果镜面是凹凸不平的，那么平行光线入射后反射光线不再平行而是射向各个方向。
镜面反射：如果镜面是光滑的，则平行光线入射后，反射光线仍然平行12 虚像：非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。
实像：实际光线会聚而成的像叫实像。
13 平面镜成像四特点：1平面镜成的像是虚像；2平面镜成的像与物体大小相等；3 镜中的像到镜面的距离与物到镜的距离相等；4像和物的连线与镜面垂直。
14 会用垂直等距和光路图两种方法找物体的像。
最关键是光路图法。
15 球面镜：利用球面的一部分进行反射的镜。
16 凹镜：利用球面的内表面进行反射的球面镜。
凸镜：利用球面的外表面进行反射的球面镜。
17 球面镜的作用：凹镜对光对光线有会聚作用。
另外放在焦点的光源发出的光经凹镜反射后，能平行射出。
凸镜对光线有发散作用，但能够扩大视野。
18 凹镜的焦点：射向凹镜的平行光线经反射以后所会聚的点叫焦点。
[光的折射]1 光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会改变这现象2 折射角：折射光线与法线之间的夹角。
3 折射定律：1折射光线、入射光线和法线在同一平面上；2折射光线和入射光线分居在法线两侧；3当光由空气射入水或其它介质时，折射角小于入射角，当光由水或其它介质射入空气时，折射角大于入射角。
区别凸透镜和凹透镜的八种方法
差别凸透镜和凹面镜的八种办法凸透镜与凹面镜可以从以下几个方面加以差别：外形特点.对光线的感化.成像特色及用处等.具体办法如下：办法一：用手摸,镜子的中心部分比边沿厚的是凸透镜,镜子的中心部分比边沿薄的是凹面镜.办法二：隔着镜子不雅察距镜子较近的书上的字,有放大感化的是凸透镜;字变小的是凹面镜.办法三：隔着镜子不雅察距镜子较近的书上的字,移动镜子,若发明像的移动偏向老是与镜子的移动偏向雷同,则该镜子是凹面镜;若发明像的移动偏向老是与镜子的移动偏向相反,则该镜子是凸透镜.办法四：隔着镜子不雅察窗外的物体,若能看到高低阁下都颠倒的像,这种镜子是凸透镜;若看到像是正立的,这种镜子是凹面镜.办法五：将点燃的蜡烛放在离透镜恰当距离处,在另一侧光屏上能得到倒立实像的是凸透镜;无论如何调节,在另一侧光屏上不克不及得到像的是凹面镜.办法六：让镜子正对太阳光照耀,在镜子的另一侧放一张与透镜平行的白色卡片纸,耐烦调节镜子与纸之间的距离,能得到一个小亮点的是凸透镜;始终不克不及获得小亮点的是凹面镜.办法七：不雅察阳光经由过程了两副眼镜在地面上形成的光斑,若形成光斑的中心比周围通亮,则镜子是凸透镜;若形成光斑的中心比周围暗,则镜子是凹面镜.办法八：近视眼镜,是用凹面镜做成的.老花镜,是用凸透镜做成的.解释：分辩凸透镜与凹面镜有很多多少办法,哪种办法好,要视具体情形而定.例如,假如待分辩透镜的中心与边沿的厚薄差别不显著,就不克不及用“摸”的办法（何况周详光学仪器是不许可直接用手去摸的）;在有太阳光与没有太阳光的场合,所选的办法也不合.总之,一种好办法,应当轻便.易行.有用.它是随场合变更而变更的,不宜一概而论.技能：当你想要判别两件事物的雷同和不合之处时,就须要用比较与比较的办法.比较就是找出事物的类似性,即配合特点.比较是找出事物的不合点.用这种办法来剖析事物,能帮忙你发明一些日常平凡轻易疏忽的细节.凹面镜与凸透镜成像比较一.构造不合1.凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体构成2.凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体构成二.对光线的感化不合1.凸透镜重要对光线起折射感化2.凹面镜重要对光线起反射感化三.成像性质不合凸透镜是折射成像成的像可所以：正立.虚像.缩小.起聚光感化凹面镜是反射成像只能成缩小的正立像.起散光感化.透镜（包含凸透镜）是使光线透过,运用光线折后成像的仪器,光线遵照折射定律.面镜（包含凸面镜）不是使光线透过,而是反射归去成像的仪器,光线遵照反射定律.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,可把核心发出的光线折射成平行光.凸面镜只能成正立缩小的虚像,重要用扩展视野.凹面镜因为是反射成像,不会消失色差,这是任何透镜成像所不克不及比较的优势.千里镜的分辩率和物镜的通光口径成正比,而大口径的透镜的制造是极其艰苦的,运用反射道理制造的凹面镜则易于制造得凹面镜和凸透镜如何绘图从物距（蜡烛火焰）那边的光点动身,向凸透镜引两条直线：一条：平行于光轴射入,到凸透镜面后的折射是：经由核心,另一条：经由光心,偏向不变把这两条穿过凸透镜后的直线延伸,其交点就是（火焰）成像的地位. 简略口诀：平行射入,经由核心,经由光心,偏向不变.在光学中,由现实光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感到.区分办法：“实像都是倒立的,而虚像都是正立的.”平面镜.凸面镜和凹面镜所成的三种虚像,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,无一破例都是倒立的.当然,凹面镜和凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样是倒立的状况.那么人类的眼睛所成的像,是实像照样虚像呢？我们知道,人眼的构造相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,必定是实像.依据上面的经验纪律,视网膜上的物像似乎是倒立的.可是我们平凡看见的任何物体,明明是正立的啊？这个与经验与纪律产生冲突的问题,现实上涉及到大脑皮层的调剂感化以及生涯经验的影响.凸透镜与凹面镜的差别构造不合凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体构成,凸透镜双方薄中心厚.凹面镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体构成,凹面镜双方厚中心薄. .对光线的感化不合凸透镜重要对光线起会聚感化凹面镜重要对光线起发散感化成像性质不合凸透镜是折射成像,成的像可所以正立.倒立;虚像.实像;放大.缩小.起聚光感化. 凹面镜是折射成像,只能成缩小的正立虚像.起散光感化.透镜与面镜透镜（包含凸透镜）是使光线透过,运用光线折后成像的仪器,光线遵照折射定律.面镜（包含凸面镜）不是使光线透过,而是反射归去成像的仪器,光线遵照反射定律.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.可把平行光会聚于核心,也可把核心发出的光线折射成平行光.凸面镜只能成正立缩小的虚像,重要用扩展视野.具体内容物距(u)像距(v)倒.正大.小虚.实运用特色u>2f f<v<2f 倒立缩小实像拍照机u=2f v=2f 倒立等大实像测焦距大小分界点f<u<2f v>2f 倒立放大实像投影仪幻灯机u=f / / / / 探照灯获得平行光源虚实分界点倒正分界点u<f v>u与物同侧正立放大虚像放大镜虚像在物体同侧物像同侧(1)二倍焦距以外,倒立缩小实像;〈这里所指的一倍焦距是说平行光源经由过程透镜汇聚的那一点到透镜光心的距离,那么两倍焦距就是指2倍远的地方〉二倍焦距,倒立等大实像; 一倍焦距到二倍焦距,倒立放大实像; 一倍焦距不成像;一倍焦距以内,正立放大虚像; 成实像物和像在凸透镜异侧,成虚像在凸透镜同侧.(2)一倍焦距分虚实两倍焦距分大小物近像远像变大物远像近像变小凸透镜成像纪律表格物体到透镜中间的距离u 像的正倒像的大小像的虚实像到透镜中间的距离v 运用实例物距和像距的关系（u是物距 v是像距 f是焦距）u>2f 倒立缩小的实像 2f>v>f 拍照机 u>v u=2f 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距 u=v 2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机u<v u=f 不成像平行光源：探照灯 \ u<f 正立放大的虚像 v大于u 虚像在物体同侧放大镜\ 为了研讨各类猜测,人们经经常运用光具座进行实验. 蜡烛的焰心,凸透镜中间,光屏中间应尽量保持在统一程度高度上.凸透镜成像纪律表：实像,物近像远像变大虚像,物远像远像变大(4)当成虚像时,物.像的阁下一致,高低一致;当成实像时,物.像的阁下相反,高低相反.. （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.纪律记忆(3)u>2f,倒立缩小的实像 f<v<2f拍照机简记为：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简记为：两两倒等实3.2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机简记为：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简记为：点内正大虚注：u大于2f简称为远——离凸透镜远一些;u小于2f且大于f简称为近——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1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小,物远像近,像变小,像的大小像距定,像儿跟着物体跑. 凸透镜的运用拍照机的镜头相当于一个凸透镜,照片底片是拍照时形成的像.放映机,幻灯机,投影机,放大镜,探照灯,摄像机和摄像头都运用了凸透镜,凸透镜完美了我们的生涯,不时刻刻都运用在生涯中.远视眼镜就是凸透镜,近视眼镜就是凹面镜.别的凸透镜还用于： 1.拍摄.录像 2.投影,幻灯,片子3.用于特效灯光（聚焦成各类花色） 4.成虚像用于放大文字.工件.地图等凸透镜运用例题例1 老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清楚的像,她经常如许做（）A．报与放大镜不动,眼睛离报远些B．报与眼睛不动,放大镜离报远一些C．报与放大镜不动,眼睛离报近一些D．报与眼睛不动,放大镜离报近一些解析：放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时刻,物距越大,像距越大,像也越大.也可从成像道理得出结论,平行于主轴的光线不变,而跟着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延伸线交点就离透镜越远,像就越大.也就是在一倍焦距以内的时刻,物体离核心越近,像越大.所以答案为B.例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂不雅看远处的物体,他可以看到物体的像,下面说法中准确的是（）A．射入眼中的光必定是由像发出的B．像必定是虚像C．像必定是倒立的D．像必定是放大的解析：放大镜是凸透镜,在手拿凸透镜,并伸直了手臂看远处的物体时,物距弘远于两倍焦距,所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处.而人的眼睛在一个手臂以外,所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再离开的光线,我们看到就似乎是从像发出的.这个像肯定是倒立缩小的实像.所以答案是C.而选项A中并不是所有进入人眼的光线都是从像发出来的.二、作为放映机镜头的运用例3 在农村放映片子,试镜头时,发明屏上的影像小了一点,应当如何调剂放映机（）A．放映机离屏远一些,胶片离镜头远一些B．放映机离屏远一些,胶片离镜头近一些C．放映机离屏近一些,胶片离镜头远一些D．放映机离屏近一些,胶片离镜头近一些解析：这是一道凸透镜的运用题,片子放映机镜头（凸透镜）的焦距是不变的,依据凸透镜成像纪律,胶片距透镜核心的距离越近,屏上成的像越大,同时,屏离透镜越远. 凸透镜成像,物体越接近核心,成的像越大,此时像离凸透镜越远（实像.虚像都有这个纪律）.反过来,物体离凸透镜越远,成的实像越小,像越接近核心.凹面镜成像,物体体离凹面镜越远,所成的像越小,像越接近虚核心. 从上述剖析可知,本题的准确选项为B.三、作为拍照机镜头的运用例4 某同窗拍毕业合影后,想拍一张单身像.摄影师应采纳的办法是（）A．使拍照机接近同窗,同时镜头往后缩,离胶片近些B．使拍照机接近同窗,同时镜头往前伸,离胶片远些C．使拍照机远离同窗,同时镜头往后缩,离胶片近些D．使拍照机远离同窗,同时镜头往前伸,离胶片远些解析：拍照机镜头相当于一个凸透镜.镜头后是暗箱,胶片装在暗箱底部,胶片相当于光屏;当拍完合影后,再拍单身像,像要变大.成像时要使像变大,物距应减小,同时增大像距,即拉长暗箱或使镜头前伸.从上述剖析可知,本题的准确选项为B.例5 用拍照机拍摄水池底部的物体时,若保持拍照机的地位不变,比较池中有水和无水两种情形（假设两种情形下,人眼看到的物体等大）,则有水时（）A．暗箱应略短一些,得到的像会略大些B．暗箱应略短一些,得到的像会略小些C．暗箱应略长一些,得到的像会略大些D．暗箱应略长一些,得到的像会略小些解析：依据拍照机成像道理,当物距减小时,像距变大,要在胶片上得到物体清楚的像,应将暗箱恰当拉长一些,同时,胶片上的像将比本来的像略大一些. 本例中,池底的物体在有水与无水两种情形下,相对于拍照机镜头的距离是不合的;因为光的折射感化,池中有水时相当于物距减小了.依据成像道理可知,准确选项为C.例6 测绘人员绘制地图时,须要在空中的飞机上向地面拍照,称为航空摄影,若运用航空摄影拍照机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为（）A．10mm之外B．略小于50mm C．略大于50mm D．等于50mm解析：航空摄影是指在飞机上向地面摄影,因为物体距离凸透镜异常远,可以算作从无穷远处入射的光线,它所成的像应当略大于焦距.故本题的准确选项为C.【评注】解决有通知相机.幻灯机和放大镜运用的问题都离不开凸透镜成像纪律.而控制这些纪律的最好办法就是绘图,是以,同窗们在课下应重复画物体在凸透镜不合地位的成像光路图,在这个基本上闇练控制常识点剖析中所列的表格,再做这种问题就得心应手了.一.填充题2．有一焦距为f的凸透镜,若把烛焰放在离凸透镜2f以外,则在凸透镜的______侧成______实像,光学装配______就是运用这一纪律制成的. 4．运用凸透镜不但可以______光线,并且能成像,这种由______光线会聚而成,能显示在屏上的像叫实像.凸透镜成像及运用A组答案：一.1．凸透 2．另一;缩小倒立;拍照机 3．直线传播;反射;折射4．折射;现实二.填空题：(2006 内蒙) 下图是“探讨凸透镜成像纪律”的实验,所用凸透镜的焦距为10cm,实验中凸透镜的地位固定.当光屏在1.5倍焦距时,屏上有像.你以为在直线CD上,光屏的地位至少移动 cm时,就会消失随意率性移动蜡烛屏上都无像的现象.答案：5(2006 北京市)一束平行光线经由凸透镜折射后的传播偏向如图16甲所示,由图可知,此透镜的焦距为 cm;当把烛焰放在此凸透镜左侧12cm 处时,如图16乙所示,则从该凸透镜右侧经由过程透镜可以看到一个 .放大的虚像（填：“正立”或“倒立”）.答案：15cm;正立(2006 芜湖) 人眼构造中的晶状体相当于一个镜,来自物体的光经由晶状体在视网膜上成（选填“正立”或“倒立”）缩小的像.人眼不雅察物体最清楚而又不轻易疲惫的距离,叫做明视距离.依据老花眼的构造可剖断,老花眼的明视距离（选填“大于”.“等于”或“小于”）正常人眼的明视距离.答案：凸透镜,倒立,大于(2006 黑龙江)在丛林里决不许可随地丢弃透明饮料瓶.这是因为雨水进入饮料瓶后相当于一个_________镜,对太阳光有_________感化,可能会导致丛林火警.答案：凸透会聚(2006 钦州市)拍照机的镜头相当于一个透镜（选填“凸”或“凹”）;用放大镜不雅察邮票时（如图8所示）,看到的像是一个放大的像（选填“实”或“虚”）.答案：凸;虚(2006 桂林)一次,小明在家写功课时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看下去,他发明压在台板下面的动绘图片上的文字变大了.这是因为此时的水滴相当于一个 ,图片上的文字经由水滴折射后形成一个放大的像（选填“实”或“虚”）.答案：凸透镜,虚(2006 宜昌)显微镜镜筒的两头各有一组透镜,每组透镜的感化相当于一个透镜,人眼经由过程显微镜不雅察渺小物体时,看到的是放大的像(填虚或实)．答案：凸;虚．(2006 黄冈)体育活动中,科研人员经常运用频闪摄影对运发动的动作进行剖析与指点.频闪摄影就是摄影光源在有节拍的闪光时,从光源射出的光线照耀到运发动身上产生_______射,又经由过程开麦拉前的_______镜形成_____________________像.不雅察图中照片,可知频闪摄影时请求布景较_________(填“亮”.“暗”).答案：反射;凸透镜;倒立.缩小的实像;暗(2006 襄樊)在圆形鱼缸中豢养着的鱼,看起来要比真实的鱼大,这是因为圆形鱼缸相当于一个_ 镜.答案：凸透（2006 长沙)如图所示是一束平行光经由过程一个透镜的情景,由图可知该透镜是__________透镜.当它作为拍照机的镜头,把物体放在2倍焦距之外时,能成倒立.缩小的_________像.答案：凸 ; 实(2006 株州)眼睛是心灵的窗户.如图1是暗示小亮看远处物体时的光路图,他是____________眼.改正的办法是戴____________透镜片做的眼镜.答案：近视; 凹(2006 长春)人的眼球似乎一架拍照机,晶状体和角膜的配合感化相当于一个_______________透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个_______________的像(选填“正立”或“倒立”).假如长期不留意用眼卫生,会导致近视.有一种治疗近视眼的手术,采取激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折才能变得_______________些(选填“强”或“弱”).答案：凸(或会聚);倒立;弱(2006 锦州)小强用焦距必定的拍照机拍摄景物.若他将拍照机远离被拍摄的景物,景物在底片上所成的清楚的像将____(选填“变大”.“变小”或“不变”).答案：变小(2006 云南)凸透镜对光有会聚感化.一拍照机镜头的焦距为15cm,要在底片上成清楚的人像,人与镜头的距离应 30cm(填“大于”.“小于”或“等于”);底片上所成的像是像(填“实” 或“虚”).答案：大于;实(2006 昭兴)人的眼睛在构造上和拍照机异常类似,晶状体相当于一个凸透镜,能使物体成像在视网膜上.鄙人面的甲.乙示意图中,属近视眼的是 ,改正时配戴的眼镜镜片应选用（选填：“丙”或“丁”）. 答案：甲,丁四.实验题：(2006 连云港)在做凸透镜成像的实验中,所用透镜的焦距为10cm.某同窗按下图所示放置好蜡烛和透镜后,阁下移动光屏始终得不到烛焰完全的像,其原因是 .该同窗作恰当调剂（物距不变）后,移动光屏,直到光屏上得到烛焰清楚.完全的像.该像的性质是 .答案：烛焰.透镜.光屏中间不在统一高度 ; 倒立.放大.实像(2006 无锡)小明站在统一地位用数码相机(焦距可转变)对着无锡有名景点——锡山先后拍摄了两张照片甲和乙,如图所示.他产生了如许的疑问：物体经由过程凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何干系呢?小明对此进行了探讨.(1)小明找来了一些凸透镜,但不知道它们的焦距,请你为他供给一种测量透镜焦距的办法.(可绘图解释)(2)测出凸透镜焦距后,小明先后选用了三个焦距分离为15cm.10cm.5cm的凸透镜,在保持物距始终为35cm的情形下依次进行实验,发明所成的像越来越小.请你依据实验成果断定小明在拍摄哪一张照片时拍照机镜头的焦距较大.(3)在探讨进程中,小明老是让物距保持不变,请你说出他如许做的来由.答案：(1)将凸透镜正对着太阳,在透镜的另一侧放一张纸,调节透镜到纸面的距离,直至纸面上消失最小.最亮的光斑,测出光斑到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距 (其它办法准确同样给分)(2)拍摄乙照片时拍照机镜头的焦距较大(3)凸透镜所成实像的大小与物距.焦距都有关系,是以研讨实像的大小与焦距的关系时应控制物距不变(2006 福州)请细心浏览下文,按请求答复问题.人类的眼睛人类的眼睛很像一架拍照机.眼睛与拍照机的不合之处是：人的眼睛是经由过程调节晶状体的曲折程度,转变晶状体的焦距来获得清楚的 .缩小的实像,如图17所示;通俗拍照机是在物距肯定的情形下经由过程转变像距使像变得清楚.由眼睛的调节感化所能看清的最远点,叫远点,正常眼的远点在极远处.眼睛所能看清的比来的点,叫近点,正常眼的近点约距眼睛10cm.眼睛是人体的重要器官,长时光的用眼,比方看书,看电视.盘算机,都可以引起眼睛的疲惫,眼睛疲惫罕有症状是头疼脑涨.眼睛发干.看物体时光较长也不轻易觉得疲惫的距离叫明视距离,正常眼的明视距离25cm.(1)请把文中像的性质填补完全.(2)人的眼睛是经由过程转变晶状体的获得清楚的像,通俗拍照机是在物距肯定的情形下经由过程转变使像变得清楚.(3)依据上文,你以为人的正常眼睛的不雅察规模是： (填以下选项). A．0～10cm B．10cm～25cm C．10cm一极远处 D．0～25cm(4)若何预防眼睛疲惫,请你提出一条合理化建议： .答案：(1)倒立;(2)焦距(或曲折程度),像距;(3)c;(4)让物体与眼睛的距离为25 cm (或不要长时光看书,中心要恰当歇息,或多做眼保健操)(其他建议合理即可)(2006 福州)如图12所示,周倩和几位同窗在做“探讨凸透镜成像纪律”的实验时,在光屏上得到了一个缩小倒立的清楚实像.这时,周倩同窗将本身的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（接近透镜）之间,成果本来在光屏上的清楚的像变得隐约了.（1）为了使光屏上的像从新变得清楚,在不移动蜡烛和透镜地位的前提下,应当若何移动光屏？____________________________________________________________ _____（2）图13所示的四幅小图中准确暗示周倩同窗近视眼成像情形和改正做法的是（）A.②①B.①③C.②④D.③④答案：（1）光屏向远离凸透镜的偏向移动;（2）B(2006 韶关)小明运用光具座.凸透镜（焦距为10cm）.蜡烛.火柴.光屏,做“探讨凸透镜成像纪律”的实验．(1)光具座上有A.B.C三个滑块用于放置凸透镜.光屏或蜡烛（如下左图）,个中在B上应放置：(2)实验中发明光屏上成像如上右图,你以为造成这种现象的原因是：．(3)不雅察并记载凸透镜成像的情形时,应测量和．(4)将蜡烛放在距凸透镜16cm处,前后移动光屏,小明（填“能”或“不克不及”）在光屏上看到清楚的像．(5)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他（填“能”或“不克不及”）在光屏上看到完全的像．答案：(1) 凸透镜 (2) 蜡烛.凸透镜.光屏三者中间不在统一程度线上(3) 物距 ; 像距 (4) 能 (5) 能(2006 南通) 在用光具座研讨凸透镜成像纪律的实验中：(1)测量凸透镜的焦距如图所示,则该凸透镜的焦距为_____cm．(2)将蜡烛.凸透镜.光屏依次放在光具座上．点燃蜡烛后,调节烛焰.凸透镜.光屏的中间大致在_______________上．(3)当烛焰距凸透镜30cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清楚的倒立._____的实像．_______就是运用这一成像纪律工作的(填光学仪器)．—9.5) (2)统一高度 (3)缩小;拍照机（2006 内蒙）给你一个透镜,不知道是凸透镜照样凹面镜,请你扼要写出三种断定办法.答：（1）（2）（3）答案：（1）透镜对着太阳光（平行光源）移动,另一侧有亮点解释是凸透镜（2）用手去摸,中心厚.双方薄的解释是凸透镜（3）点燃蜡烛,在另一侧的屏上看可否成像,能成像的是凸透镜。
高中物理竞赛辅导讲义-第12篇-光学
高中物理竞赛辅导讲义
第 12 篇 光学
【知识梳理】 一、光的直线传播 1. 光在均匀媒质中是直线传播的，光在真空中的传播速度为 c=3.00×108m/s，在其他 媒质中的传播速度都小于 c。 2. 影 光射到不透明物体上，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域，就是物体的 影。在这黑暗区域中完全照不到的区域叫做本影，只有一部分光照不到的区域叫做半影。 二、光的反射 1. 光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分 居在法线的两侧，反射角等于入射角 。 2、光路可逆性：当光线逆着原来的反射光线（或折射光线）的方向射到媒质界面时， 必会逆着原来的入射方向反射（或折射）出去，这种性质叫光路可逆性或光路可逆原理。 三、平面镜 1. 平面镜只改变光的传播方向，不改变光的会聚或发散程度。 2. 平面镜成像特点：平面镜成像时，像和物关于镜面对称。 对于实物，平面镜使之成一个等大小的正立虚像；对于虚物，平面镜使之成一个等大 小的正立实像。 四、球面镜 1. 反射面是球面的一部分，这种镜叫球面镜。反射面如果是凹面的，叫做凹面镜，简 称凹镜；反射面是凸面的，叫做凸面镜，简称凸镜。 2. 球面的球心叫曲率中心，镜面的中心叫镜的顶点，顶点与曲率中心的连线称为主光 轴，简称主轴。 3. 球面镜的反射仍遵从反射定律。凹镜对光线有会聚作用，凸镜对光线有发散作用。 4. 一束近主轴的平行光线，经凹镜反射后将会聚于主轴上一点 F，这 F 点称为凹面镜 的焦点。 一束近主轴的平行光线经凸镜反射后将发散， 反向延长线可会聚于主轴上一点 F， 这 F 点称为凸镜的虚焦点。焦点 F 到镜面顶点 O 之间的距离叫做球面镜的焦距 f。可以证 明，对近轴光线，球面镜焦距等于球面半径的一半，即 f = R/2。 5. 球面镜成像作图中，常用的三条特殊光线为： （1）跟主轴平行的入射光线，其反射光线通过焦点。 （2）通过焦点的入射光线，其反射光线与主轴平行。 （3）通过曲率中心的入射光线，其反射光线和入射光线重合，但方向相反。 6. 球面镜成像公式为： 1 1 1 。符号法则为：实为正值，虚为负值。 u v f 7. 球面镜成像规律。 8. 成像放大率。
初中物理知识点总结之凸面镜和凹面镜
初中物理知识点总结之凸面镜和凹面镜1、以球的外表面为反射面叫凸面镜，以球的内表面为反射面的叫凹面镜;2、凸面镜对光有发散作用，可增大视野(汽车上的观后镜);凹面镜对光有会聚作用(太阳灶，利用光路可逆制作电筒)知识拓展：凹面的抛物面镜，平行光照于其上时，通过其反射而聚在镜面前的焦点上，反射面为凹面，焦点在镜前，当光源在焦点上，所发出的光反射后形成平行光束，也叫凹镜，会聚镜。
中考物理知识点：透镜关于物理中透镜的知识，希望同学们很好的掌握下面的内容知识哦。
透镜透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。
分类：1、凸透镜：边缘薄，中央厚。
2、凹透镜：边缘厚，中央薄。
主光轴：通过两个球心的直线。
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。
（透镜中心可认为是光心）焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用"F"表示虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用"f"表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
透镜对光的作用：凸透镜：对光起会聚作用。
凹透镜：对光起发散作用。
通过上面对物理中透镜知识点的内容讲解学习，相信同学们已经能很好的掌握了吧，希望同学们认真的学习物理知识。
中考物理知识点：凸透镜成像规律下面是对物理中凸透镜成像规律的内容讲解，需要同学们很好的掌握下面的内容知识哦。
探究凸透镜成像规律实验：从左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏。
1、调整它们的位置，使三者在同一直线（光具座不用）；2、调整它们，使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度。
凸透镜成像规律：物距（u）像距(υ)像的性质应用u>2ff<υ<2f倒立缩小实像照相机u=2fυ=2f倒立等大实像（实像大小转折）f<u<2f>2f倒立放大实像幻灯机u=f不成像（像的虚实转折点）u<fυ>u正立放大虚像放大镜凸透镜成像规律口决记忆法口决一："一焦（点）分虚实，二焦（距）分大小；虚像同侧正；实像异侧倒，物远像变小"。
图示法研究球面镜和薄透镜的成像问题
第２ ８卷
第２ 期
大 庆 师 范 学 院 学报
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ａ Ｉ Ｇ Ｎ Ｒ Ｌ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｄ Ｑ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ２ １２ ．
２０ ’ ３月 ０８年
速 度也 相 同 。
４ ）当物体 再 向－移 动时 ， 厂 由图 ２可 知 ： （） ＜ ， ａ Ｍ 即成 放大 实像 ； （ ）物 体移 动时 ， ｂ 移动 的距 离大 于 移 动 的距 离 ， 故像 移动 的速 度大 于物 体移 动 的速度 。 ５ ）当物体 移至 －处 ， 厂 即 ＝ｆ 直线 与横 轴垂 直 ， 无 限远处 ， ， 在 即像 成 于无 限远处 。 ６ ）当物体 移人 焦距 之 内时 ， 即 ＜ｆ 由图 ３可见 ： ，
一
， Ｆ点作 过
条直 线 ， 线 的端 点与 ｕ轴交 于 Ａ点 ， 直 与 轴交 于 点 （ 图 １ 如 所示 ）则 Ａ点和 点在轴上 的坐标 分别 表 。
示 一对 物距和像 距 的对 应值 。 只要直 线绕 着 Ｆ点转动 ， 便可 以找 出多对 和 ｕ的对 应值 。
证明如下 ： 如图 １ 所示 ， 设横轴和纵轴上一倍焦距处的点标为 Ｆ 两倍焦距处的点标为 ， ， 则三角形 Ｏ Ｂ和三角形 ＭＡ Ａ Ｆ是 相似 三角形 。
法 虽然 比较简 单易 于掌握 ， 是都 没有办 法更形 象 的描 述 出物距 ｕ 但 和像 距 间的 变化关 系。 之 针对这 一点 ， 笔者提 出另一 种研究成 像 问题的方 法 。
１ 凹面镜 和 凸透 镜的 成像 规律
１ １ 论推导 ． 理
建立平面直角坐标系， 纵轴表示 ， 横轴表示 ｕ在坐标平面上找一点 Ｆ 并令其坐标为（ 。 ，
球面镜成像知识点总结
球面镜成像知识点总结在物理学中，球面镜是一种常见的光学元件，被广泛应用于显微镜、望远镜、放大镜等光学仪器中。
了解球面镜成像的知识点对于理解光学原理和应用场景非常重要。
本文将对球面镜成像的基本原理、公式推导和应用进行总结，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
一、球面镜成像的基本原理球面镜成像是基于光线的折射和反射原理实现的，其基本原理主要包括以下几点：1. 球面镜的几何构造：球面镜由一个球面和中心在球面上的一条由球心到某一点的弧线组成。
球面分为凸面镜和凹面镜两种类型。
2. 球面镜的焦点：球面镜的焦点是指经过镜面反射或折射后光线会经过的一点。
对于凸面镜，焦点位于球面镜的正面，称为实焦点；对于凹面镜，焦点位于球面镜的背面，称为虚焦点。
3. 球面镜的主轴：球面镜的主轴是指通过球心和镜面中心的一条直线，是球面镜的对称轴。
4. 球面镜的顶点：球面镜的顶点是指球面与主轴相交的一点，也是球面镜的中心。
5. 光线的入射和反射：光线经球面镜的入射会发生折射或反射。
对于凸面镜，光线经球面镜的入射会发生折射，对于凹面镜，光线经球面镜的入射会发生反射。
二、球面镜成像的公式推导球面镜成像的公式推导可以从几何光学的原理和球面镜的特性出发，其中最为重要和常用的是薄透镜公式和球面镜成像公式。
1. 薄透镜公式：薄透镜公式是用于描述透镜成像的基本公式，球面镜成像可以近似看作是透镜成像的特殊情况。
薄透镜公式为：1/f = 1/v + 1/u其中，f表示透镜的焦距，v表示像的距离，u表示物的距离。
2. 球面镜成像公式：球面镜成像公式是基于几何光学原理和球面镜特性推导得出的。
对于凸面镜，球面镜成像公式为：1/f = 1/v - 1/u对于凹面镜，球面镜成像公式为：1/f = -1/v + 1/u其中，f表示球面镜的焦距，v表示像的距离，u表示物的距离。
三、球面镜的成像规律和特点了解球面镜的成像规律和特点有助于理解和应用相关知识。
1. 凸面镜成像规律：凸面镜对平行光的成像规律如下：a. 平行于主轴的光线经凸面镜折射后会汇聚于焦点。
光的折射成像第4节
三、（18分）一束平行光沿薄平凸透镜的主光轴入射，经透镜折射后， 会聚于透镜后f=48cm处，透镜的折射率n=1.5 。若将此透镜的凸面镀银， 物置于平面前12cm处，求最后所成象的位置。 参考解答二
由透镜成像公式,有
1 1 1 12 v 48
1 1 1 u v f
v 16 cm
三条特征光线： （1）由P射向O的入射光线，它通过O后 方向不变，沿原方向射向平面镜M，然后 被M反射，反射光线与主轴的夹角等于入 射角，均为α。反射线射入透镜时通过光 心O，故由透镜射出时方向与上述反射线相同，即图中的OP′． （2）由P发出已通过左方焦点F的入射光线PFR，它经过L折射后的出射线 与主轴平行，垂直射向平面镜M，然后被M反射，反射光线平行于L的主 轴，并向左射入L，经L折射后的出射线通过焦点F，即为图中的RFP． （3）由P发出的平行于主轴的入射光线PQ，它经过L折射后的出射线将射 向L的焦点F′，即沿图中的QF′方向射向平面镜，然后被M反射，反射线 指向与F′对称的F点，即沿QF方向。此反射线经L折射后的出射线可用下 法画出：通过O作平行于QF的辅助线S′OS， S′OS通过光心，其方向保持 不变，与焦面相交于T点，由于入射平行光线经透镜后相交于焦面上的同 一点，故QF经L折射后的出射线也通过T点，图中的QT即为QF经L折射 后的出射光线。
符号规则 实正虚负
S y i
O
加负号是表示图 上的线段为正
C r n1
-y′ S′
n2
u
R
v
y (v R) v sinr v n1 m y u R u sini u n2
放大率:像高与物高之比称为放大率.或称为横向放大率.
规定:物或像在主轴上方时, y或y′为正, 反之为负.
球面镜的焦距与放大率
球面镜的焦距与放大率球面镜是一种常见的光学器件，由球形透镜表面构成。
它广泛应用于望远镜、显微镜、反射望远镜和车辆后视镜等领域。
本文将详细解析球面镜的焦距与放大率。
一、球面镜的焦距球面镜的焦距是光线聚焦的距离。
根据球面镜的凸凹性质，焦点分为凸面镜焦点和凹面镜焦点。
1. 凸面镜焦点凸面镜是中央比较薄而边缘较厚的球面镜，其凸起的一面反射光线。
根据折射定律，入射角等于反射角，凸面镜将会使光线向球面镜中心汇聚，形成实焦点。
凸面镜的焦距与其曲率半径相关，可以通过公式来计算：1/f = (n - 1) * (1/R1 + 1/R2)其中，f表示焦距，n表示介质的折射率，R1和R2分别表示球面镜两个曲率半径。
2. 凹面镜焦点凹面镜是中央比较厚而边缘较薄的球面镜，其凹陷的一面反射光线。
凹面镜会使光线发散，但经过延长光线方向反推，可以得到虚焦点。
凹面镜的焦距同样与曲率半径有关，可以使用公式来计算：1/f = (n - 1) * (1/R1 - 1/R2)由此可见，焦距与曲率半径的差异决定了凸面镜和凹面镜的聚焦效果。
二、球面镜的放大率球面镜的放大率是指物体在球面镜中形成像的大小与物体实际大小的比值。
放大率可以分为两种情况进行讨论，即实物放大率和虚物放大率。
1. 实物放大率当物体距离球面镜的距离大于其焦距时，光线会在球面镜的焦点处交叉，形成反转的实像。
此时，实物放大率可以通过公式计算：M = -v/u其中，M表示实物放大率，v和u分别表示像的高度和物距。
2. 虚物放大率当物体距离球面镜的距离小于其焦距时，光线会在球面镜的焦点处延长，形成正立的虚像。
此时，虚物放大率可以通过公式计算：M = v/u和实物放大率的公式相似，唯一的区别在于正负号。
三、焦距与放大率的关系焦距和放大率有着密切的关系，可以通过它们的比例来判断球面镜的形态。
1. 凸面镜的焦距与放大率关系凸面镜的焦距为正值，视物距离大于焦距时形成实像。
根据实物放大率的公式可知，放大率为负值，代表了实像的上下颠倒。
透镜及其应用
透镜常用名词图解
➢ 总高TTL（Total Track Length）： 可分为光学及机构两类。一般在光学试样中为光学TTL，在镜头图面中为机构
2f
f
f
2f
投影仪
➢ 镜头的作用也就相当于一个凸透镜。来自投影片（物体）的光，经过凸透 镜折射后会聚于天花板上，形成图案的像 ➢ 投影仪的工作原理：当物距小于2倍焦距大于焦距（2f > u > f）时，成倒立、 放大的实像
2f
f
f
2f
放大镜
➢ 放大镜实质就是一个焦距较短的凸透镜 ➢ 把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，就可以看清物体的细微之 处，起到放大的作用 ➢ 放大镜的工作原理：当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像（实际光线 的反向延长线相交而成的像）
(外围为0.7F） （√2为一般计算方式，不同厂牌或型号Sensor 处理逻辑不同，会有差异）
透镜常用名词图解
➢ 解像力（TV-Line）：在画面水平影像中可解析多少条线，用解像力来换算 TV Line=LP/mm * 2 * Sensor宽，依然以12条Sensor为例：
中心解像力： 1000/2.8u/2/√2=126lp/mm →126*2*1024*2.8=722 →700 TV Line 外围解像力： 1000/2.8u/2/√3=103lp/mm →103*2*1024*2.8=590 →600 TV Line 但有时会因噪音干扰而无法解析700/600 TV-Line,所以市场最低需求为： 中心600 TV-Line，外围500 TV-Line
球面镜
球面镜（凸面镜、凹面镜）的光学特性一、凸面镜定义：用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。
凹面的抛物面镜，平行光照于其上时，通过其反射而聚在镜面前的焦点上，反射面为凹面，焦点在镜前，当光源在焦点上，所发出的光反射后形成平行光束，也叫凹镜，会聚镜。
凸面镜：1. 原理：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），属虚性焦点从物体的某一点（A）作一与主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。
顶点镜面的中心点O称为镜的顶点。
中心球面的球心C称为镜面中心。
主轴连结顶点O与镜面中心的点划线。
焦点跟主轴平行的近轴光线射到球面上，反射光线会聚于主轴上一点，这一点称为焦点，用字母F表示。
焦距焦点到顶点的距离叫焦距，用字母f表示。
作用凸面镜具有发散作用。
2. 应用：凸面镜应用较为广泛，可用于转弯镜、广角镜等，最为常见的就是倒车镜与哈哈镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况。
（汤匙的背面就相当于一个凸面镜，而正面凹下去的地方就相当于一个凹面镜）凹面镜：1. 成像原理：凹面镜的原理是反射成像。
2. 成像规律：当物距小于焦距时成正立、放大的虚像，物体离镜面越远，像越大。
当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像，当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，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。
3. 焦距：物体位于凹球面镜球心外时，成倒立缩小的实像，像位于焦点与球心之间；物体位于焦点与球心之间时，成倒立放大的实像，像位于球心外侧；物体位于焦点以内时，成正立放大的虚像，像在镜面的另一侧。