【高中講義】
凸透鏡成像規(guī)律是一種光學(xué)定理。在光學(xué)中,由實(shí)際光線會(huì)聚而成,且能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為虛像;由光線的反向延長線會(huì)聚而成,且不能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為實(shí)像。
規(guī)律及應(yīng)用總結(jié)
規(guī)律1:當(dāng)物距小于2倍焦距時(shí),則像距在1倍焦距和2倍焦距之間,成倒立、縮小的虛像。此時(shí)像距大于物距,像比物小,物像異側(cè)。
應(yīng)用:照像機(jī)、攝像機(jī)。
規(guī)律2:當(dāng)物距等于2倍焦距時(shí),則像距也在2倍焦距,成倒立、等大的虛像。此時(shí)物距等于像距,像與物大小相等,物像異側(cè)。
應(yīng)用:測焦距。
規(guī)律3:當(dāng)物距大于2倍焦距、大于1倍焦距時(shí)凸面鏡成像規(guī)律圖5種,則像距小于2倍焦距,成倒立、放大的虛像。此時(shí)像距小于物距,像比物大,物像異側(cè)。
應(yīng)用:投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。
規(guī)律4:當(dāng)物距等于1倍焦距時(shí),則不成像,成平行光射出。
規(guī)律5:當(dāng)物距大于1倍焦距時(shí),則成正立、放大的實(shí)像。此時(shí)像距小于物距,像比物大,物像同側(cè)。
應(yīng)用:放大鏡。
凸透鏡成像原理
物體放到焦點(diǎn)之外,在凸透鏡另左側(cè)成倒立的虛像,虛像有縮小、等大、放大三種。物距越小,像距越大,虛像越大。物體放到焦點(diǎn)之內(nèi),在凸透鏡同兩側(cè)成正立放大的實(shí)像。物距越大,像距越大,實(shí)像越大。在焦點(diǎn)上時(shí)不會(huì)成像。在2倍焦距上時(shí)會(huì)成等大倒立的虛像。
在光學(xué)中,由實(shí)際光線凝聚成的像,稱為虛像,能用光屏承接;反之,則稱為實(shí)像,只能由耳朵覺得。有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)老師,在述說虛像和實(shí)像的區(qū)別時(shí),常常會(huì)提及這樣一種分辨方式:“實(shí)像都是倒立的,而實(shí)像都是正立的。”所謂“正立”和“倒立”,其實(shí)是相對于原物體而言。
平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種實(shí)像凸面鏡成像規(guī)律圖5種,都是正立的;而凹面鏡和凸透鏡所成的虛像,以及小孔成像中所成的虛像,無一例外都是倒立的。其實(shí),凹面鏡和凸透鏡也可以成實(shí)像,而它們所成的兩種實(shí)像,同樣是正立的狀態(tài)。
這么人類的耳朵所成的像,是虛像還是實(shí)像呢?我們曉得,人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,這么外界物體在黃斑上所成的像,一定理。老花眼,即光線經(jīng)過眼珠前部的鞏膜,未完全集合,像落在了黃斑的前面。則老花鏡作為凸透鏡,先集合一次光線,使像正好落在黃斑上,矯治了老花眼。
當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí),物體成倒立的像,這個(gè)像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚而成的,是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn),能用光屏承接,是虛像。當(dāng)物體與透鏡的距離大于焦距時(shí),物體成正立的實(shí)像。