凸透鏡成像的原理


凸透鏡成像的原理

文章插圖
凸透鏡成像原理是指利用光的折射的原理成像,適用于光學領域 。光學顯微鏡和望遠鏡(包括一部分天文望遠鏡)都是利用光的折射和光的直線傳播原理制成的放大鏡和顯微鏡是用于觀測放置在觀測人員近處應予放大的物體的凸透鏡 。
表面為曲面的玻璃或其他透明材料制成的光學透鏡可以使物體放大成像,光路圖如圖1所示 。
位于物方焦點F以內的物AB,其大小為y,它被放大鏡成一大小為y'的虛像A'B' 。放大鏡的放大率Γ=250/f'式中250--明視距離,單位為mmf'--放大鏡焦距,單位為mm該放大率是指在250mm的距離內用放大鏡觀察到的物體像的視角同沒有放大鏡觀察到的物體視角的比值 。
1.畫定一直尺
2.在直尺上畫出點O,為光心,在O點畫一凸透鏡 。在凸透鏡兩側標出一倍焦距點f、二倍焦距點2f 。
它的成像原理是:物體放在焦點之外,在凸透鏡另一側成倒立的實像,實像有縮小、等大、放大三種 。物距越小,像距越大,實像越大 。在2倍焦距上時會成等大倒立的實像 。物體放在焦點之內,在凸透鏡同側成正立放大的虛像 。物距越大,像距越大,虛像越大 。在焦點上不會成像 。在光學中,由實際光線匯聚成的像,稱為實像,能用光屏承接;反之,則稱為虛像,只能由眼睛感覺 。相對原物體而言,實像都是倒立的,而虛像都是正立的 。
在物理上凸鏡是利用光的折射的原理成像,光學顯微鏡和望遠鏡(包括一部分天文望遠鏡)都是利用光的折射和光的直線傳播原理制成的[1] 。放大鏡和顯微鏡是用于觀測放置在觀測人員近處應予放大的物體的凸透鏡 。
凸透鏡成像應用原理,先把物體放在離透鏡很遠的地方,看看像的位置與大小,然后把物體移向凸透鏡,再看像的大小及位置的變化 。由實驗可知[2] :
(1)物在非常遠的地方,像生在焦點上,像很小 。
(2)物向凸透鏡前移動,像從焦點向凸透鏡外移動,像變大,倒立 。
(3)物在焦點外不遠時,像在很遠的地方,像很大 。
(4)物體在焦點上,找不到像,不成像 。
(5)物在焦點內得不到像,但是眼睛通過透鏡可以看到一個放大的正立虛像 。
1、一倍焦距分虛實,(即物體放在凸透鏡的焦點處,不能成像;當物距小于焦距時,成虛像;物距大于焦距時,成實像,也就是說,焦點是凸透鏡成虛像或實像的分界點) 。
2、二倍焦距定大小 。(是說物距大于1倍焦距而小于2倍焦距時,成倒立、放大的實像;物距大于2倍焦距時,成倒立、縮小的實像;在物距小于1倍焦距時,成正立、放大的虛像 。即2倍焦距處是成放大實像或縮小實像的分界點) 。
3、實像總是異側倒,(即成實像時,總是像、物異側,像相對于物是倒立的) 。
4、虛像總是同側正 。(即成虛像時,總是像、物同側,像相對于物是正立的) 。
5、物近像遠像變大,(即物體靠近透鏡時,像要遠離透鏡,同時像要變大) 。
6、物遠像近像變小 。(即物體遠離透鏡時,像要靠近透鏡,同時像要變小) 。
7、像的大小像距定,(即像距變大時像變大,像距變小時像變?。?。
【凸透鏡成像的原理】 8、像兒跟著物體跑 。(即物體向哪個方向運動,像就向哪個方向運動) 。

    推薦閱讀