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凸透鏡是根據光的折射原理製成的。凸透鏡是中央部分較厚的透鏡。分為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式。

1 凸透鏡 -簡介

凸透鏡凸透鏡

凸透鏡是一種常見的透鏡,中間厚、邊緣薄,至少有一個表面製成球面,或兩個表面都製成球面。凸透鏡是根據光的折射原理製成的。凸透鏡是中央部分較厚的透鏡。凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式,薄凸透鏡有會聚作用故又稱聚光透鏡,較厚的凸透鏡則有望遠、發散或會聚等作用,這與透鏡的厚度有關。

2 凸透鏡 -用法

將平行光線(如陽光)平行於軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的

凸透鏡凸透鏡
主光軸)射入凸透鏡,光在透鏡的兩面經過兩次折射后,集中在軸上的一點,此點叫做凸透鏡的焦點(記號為F),凸透鏡在鏡的兩側各有一焦點,如為薄透鏡時,此兩焦點至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點到透鏡中心的距離,通常以f表示。凸透鏡球面半徑越小,焦距越短。凸透鏡可用於放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、攝影機、電影放映機、顯微鏡、望遠鏡的透鏡等。

3 凸透鏡 -基本概念

主軸:通過凸透鏡兩個球面球心C1、C2的直線叫凸透鏡的主軸。

凸透鏡凸透鏡

光心:凸透鏡的中心O點是透鏡的光心。

焦點:平行於主軸的光線經過凸透鏡後會聚於主光軸上一點F,這一點是凸透鏡的焦點。

焦距:焦點F到凸透鏡光心O的距離叫焦距,用f表示。

物距:物體到凸透鏡光心的距離稱物距,用u表示。

像距:物體經凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距,用v表示。

4 凸透鏡 -成像規律

實驗研究凸透鏡的成像規律是:當物距在一倍焦距以內時,得到正立、放大的虛像;在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的實像;在二倍焦距以外時,得到倒立、縮小的實像。

凸透鏡凸透鏡

該實驗就是為了研究證實這個規律。實驗中,有下面這個表:

物距範圍成像性質像距範圍

u>2f倒立、縮小、實像、異側f2f

u=f不成像——

u< P>

這就是為了證實那個規律而設計的表格。其實,透鏡成像滿足透鏡成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)

物在焦點不成像,二倍焦距倒同樣.

大於二焦倒立小,焦外二內幻燈放.

物體放在焦點內,對側看見大虛像.

像若能夠呈屏上,一定倒立是實像.

1.u>f時成實像,u<f成虛像,焦點是實像和虛像的分界點。
2.U>2f時成縮小實像,u<2f時成放大實像,二倍焦距點是成放大實像與縮小虛像的分界點。
3.成實像時,當物距減小,像距變大,像變大;物距增大時,像距變小,像變小。
4.成實像時,像與物在凸透鏡異側,成虛像時,像與物在凸透鏡同側。
5.實像是實際光線會聚而成的,可顯示在光屏上,虛像是折射光線的反向延長線的交點,不顯示在光屏上。

透鏡成像公式
  1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)  透鏡成像公式
(關於符號的正負:物距u恆取正值。像距v的正負由像的實虛來確定,實像時v為正,虛像時v為負。凸透鏡的f為正值,凹透鏡的f為負值。)   公式變形后可以得到f=uv/(u+v) 或u=vf/(v-f)或v=uf/(u-f)

5 凸透鏡 -應用

依據凸透鏡成像的規律,應注意區別望遠鏡、顯微鏡透鏡應用的以下特點:

凸透鏡凸透鏡

1、望遠鏡、顯微鏡的目鏡是依據u2f時成異側、倒立、縮小、實像製成的。

2、望遠鏡的物鏡是依據凸透鏡在u>2f時成異側、倒立、縮小、實像製成的。(原因是為了擴大視角)

3、顯微鏡的物鏡是依據凸透鏡在f2f時成異側、倒立、放大、實像製成的。

6 凸透鏡 -成像原理

成像原理是光的折射,會聚在一點上.特點是成倒立,縮小的實像.這個時候的條件是,物距是焦距的一倍.

凸透鏡凸透鏡

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。物體放在焦點之內,在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小,像距越小,虛像越小。

在光學中,由實際光線匯聚成的像,稱為實像;反之,則稱為虛像。有經驗的物理老師,在講述實像和虛像的區別時,往往會提到這樣一種區分方法:「實像都是倒立的,而虛像都是正立的。」所謂「正立」和「倒立」,當然是相對於原像而言。

平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像,都是正立的;而凹面鏡和凸透鏡所成的實像,以及小孔成像中所成的實像,無一例外都是倒立的。當然,凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像,而它們所成的兩種虛像,同樣是正立的狀態。

那麼人類的眼睛所成的像,是實像還是虛像呢?我們知道,人眼的結構相當於一個凸透鏡,那麼外界物體在視網

凸透鏡凸透鏡
膜上所成的像,一定是實像。根據上面的經驗規律,視網膜上的物像似乎應該是倒立的。可是我們平常看見的任何物體,明明是正立的啊?這個與「經驗規律」發生衝突的問題,實際上涉及到大腦皮層的調整作用以及生活經驗的影響。

當物體與凸透鏡的距離大於透鏡的焦距時,物體成倒立的像,當物體從較遠處向透鏡靠近時,像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大;當物體與透鏡的距離小於焦距時,物體成放大的像,這個像不是實際折射光線的會聚點,而是它們的反向延長線的交點,用光屏接收不到,是虛像。可與平面鏡所成的虛像對比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。

當物體與透鏡的距離大於焦距時,物體成倒立的像,這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經過凸透鏡會聚而成的,是實際光線的會聚點,能用光屏承接,是實像。當物體與透鏡的距離小於焦距時,物體成正立的虛像。

7 凸透鏡 -與凹透鏡的區別方法

1。觸摸法(中間薄邊緣厚是凹透鏡,中間厚邊緣薄時凸透鏡)

2。聚焦法(射入平行光,匯聚的是凸透鏡,發散的是凹透鏡)

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