凹透镜成像规律
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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; (u 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 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 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。 1/u(物距)+1/v(像距)=1/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: 1.u>2f,倒立缩小的实像 f 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 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 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 先规定凹面镜的球心在左边,光线由左向右传播,左边的物是实物。由于凹面镜起反射作用,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,经凹面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0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1。 当实物继续由球心向凹面镜焦点移动时,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 当实物移动到凹面镜的焦点时,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。 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。 当实物移动到与凹面镜重合时,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<1。 一个凹面镜的图解,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)。不同于凸面镜,凹面镜会因为物体与镜面本身距离的不同,而呈现不同的影像。 这种镜面称为"汇聚",因为它们倾向将射至表面的光线收集起来,平行入射的光线将会被重新聚集在焦点上,这也是因为表面每个点的法线方向不同,光线以不同的角度反射。 凹面镜是反射成像。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,当物距在一二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(∞)。 注意反射的光线是彼此互相平行不会交会。在这种情况下,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