凸透鏡成像規(guī)律在光學(xué)中，由實際光線會聚而成，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聚而成，且不能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為實像。述說虛像和實像的區(qū)別時，常常會提及這樣一種分辨方式：“實像都是倒立的，而實像都是正立的。”如果是厚的彎月形凹透鏡，情況會更復(fù)雜。當(dāng)長度足夠大時相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡，寬度更大時就會相當(dāng)于正透鏡。一、透鏡區(qū)別1、結(jié)構(gòu)凸透鏡：邊沿薄、中間厚，起碼要有一個表面制成球面，亦可兩面都制成球面。可分為雙凸、平凸及凸凹透鏡三種。凹透鏡：邊沿厚、中間薄，起碼要有一個表面制成球面，亦可兩面都制成球面。可分為雙凹、平凹及凹凸透鏡三種。2、對光線作用凸透鏡主要對光線起會聚作用。凹透鏡主要對光線起發(fā)散作用。3、成像性質(zhì)凸透鏡是折射成像，成的像可以是正立、倒立；實像、實像；放大、等大、縮小。凹透鏡是折射成像，只能成正立、縮小的實像。對光線起發(fā)散作用。二、總結(jié)1、表格總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律大小虛實應(yīng)用特征位置關(guān)系倒立縮小虛像照像機(jī)、攝像機(jī)物像異側(cè)u=2fv=2f倒立虛像精確測焦儀成像大小的分物像異側(cè)倒立放大虛像幻燈機(jī)、電影放映機(jī)、投影儀不成像強(qiáng)光聚焦手探照燈成像虛實的分放大實像放大鏡實像在物體同物像同側(cè)2、規(guī)律總結(jié)規(guī)律1：當(dāng)物距小于2倍焦距時凸透鏡成像規(guī)律實驗，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1規(guī)律2：當(dāng)物距等于2倍焦距時，則像距也在2倍焦距，成倒立、等大的虛像。此時物距等于像距，像與物大小相等，物像異側(cè)。規(guī)律2規(guī)律3：當(dāng)物距大于2倍焦距、大于1倍焦距時，則像距小于2倍焦距，成倒立、放大的虛像。此時像距小于物距，像比物大，像坐落物的異側(cè)。應(yīng)用：投影儀、幻燈機(jī)、電影放映機(jī)。規(guī)律3規(guī)律4：當(dāng)物距等于1倍焦距時，則不成像，成平行光射出。規(guī)律4規(guī)律5：當(dāng)物距大于1倍焦距時，則成正立、放大的實像。此時像距小于物距，像規(guī)律53、記憶口訣（1）一倍焦點(diǎn)分虛實，二倍焦點(diǎn)分大小，二倍焦點(diǎn)物像等。虛像總是異側(cè)倒。物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。實像總是同側(cè)正。物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大，物近像近像變小。像的大小像距定，像兒追著物體跑，物距像距和在變。（2）一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小。物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。注：這兒所指的一倍焦距是說平行光源通過透鏡凝聚到主光軸的那一點(diǎn)到透鏡光心的距離,也可直接稱為焦距；兩倍焦距就是指該距離的兩倍凸透鏡成像的兩個分界點(diǎn)：2f點(diǎn)是成放大、縮小虛像的分界點(diǎn)；f點(diǎn)是成虛像、虛像的分界點(diǎn)。薄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）注：透鏡成像公式是針對薄透鏡而言，所謂薄透鏡是指透鏡長度在估算物距、像距等時，可以忽視不計的透鏡。
當(dāng)透鏡很厚時，必須考慮透鏡長度對成像的影響。（3）凸透鏡、把光聚，成象規(guī)律真有趣；兩倍焦距分大小凸透鏡成像規(guī)律實驗，一倍焦距分虛實；二焦以外倒實小，我們用作照像機(jī)；一二焦間倒實大，我們用作投影儀；焦點(diǎn)以內(nèi)正大虛，我們用作放大鏡；欲想得到等實象，兩倍焦距物體放；焦點(diǎn)之位不成象，點(diǎn)光可變平行光；成象規(guī)律記心間，透鏡應(yīng)用法無邊。（5）一焦分虛實，二焦分大小；實像同側(cè)正，虛像異側(cè)倒；物進(jìn)像遠(yuǎn)大，巧記活運(yùn)用。三、成像實驗為了研究各類猜測，人們常常用光具座進(jìn)行試驗（1）實驗時應(yīng)先調(diào)整凸透鏡和光屏的高度，使她們的中心與燭焰中心盡量保持在同一水平高度上，以保證燭焰的像能成在光屏的中央。（2）實驗過程中，保持凸透鏡位置不變，改變蠟燭或光屏與凸透鏡的距離，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。按照實驗作透鏡成像光路：將蠟燭放在2倍焦距以外，觀察現(xiàn)象將蠟燭放在2倍焦距和1倍焦距之間，觀察現(xiàn)象將蠟燭放在一倍焦距以內(nèi)，觀察現(xiàn)象作凸透鏡成像光路進(jìn)行重復(fù)試驗（3-5次，找尋實驗的普遍規(guī)律）實驗研究凸透鏡的成像規(guī)律是：當(dāng)物距在一倍焦距以內(nèi)時，得到正立、放大的實像；（除物距等于焦距時，在此時不成像）在一倍焦距到二倍焦距之間時得到倒立、放大的虛像；在二倍焦距以外時，得到倒立、縮小的虛像。
四、測量焦距1、器材光具座，光屏，刻度尺，凸透鏡2、步驟將凸透鏡正對太陽讓光屏與凸透鏡在另左側(cè)承接光斑改變光屏與凸透鏡間的距離當(dāng)光屏上的光斑最小，最亮?xí)r，固定。在白紙與凸透鏡的位置，用刻度尺（或借助圓規(guī)張角測出凸透鏡中心與光斑之間的距離，截取圓規(guī)張角間長度）再檢測出此時凸透鏡中心與光斑之間的距離，此距離即為凸透鏡的焦距。3、注意1.在陽光下有效，雨雪天氣放大鏡有可能不能產(chǎn)生光斑！2.在強(qiáng)光下注意火苗，遠(yuǎn)離易燃物，以防引起火警。3.要使凸透鏡，光屏中心和蠟燭焰心在同仍然線上。4、規(guī)律記憶1.u2f，倒立縮小的虛像fv2f照像機(jī)簡記為：外中倒小實（或物遠(yuǎn)像近像變小）2.u=2f,倒立等大的虛像v=2f可拿來檢測凸透鏡焦距簡記為：兩兩倒等實（或物等像等像不變）3.2fuf倒立放大的虛像v2f放映機(jī)，幻燈機(jī)，投影機(jī)簡記為：中外倒大實（或物近像遠(yuǎn)像變大）4.u=f不成像平行光源頭燈簡記為：點(diǎn)上不成像（或物等焦距不成像）5.uf正立放大的實像實像在物體同側(cè)放大鏡簡記為：點(diǎn)內(nèi)正大虛（或物小焦距像大虛）小于2f簡稱為遠(yuǎn)——離凸透鏡遠(yuǎn)一些；u大于2f且小于f簡稱為近——離凸透鏡近一些倍焦距分虛實，2倍焦距分大小。
四環(huán)外，拾到小單反。一四環(huán)間，拾到大投影。一環(huán)內(nèi)，打假正經(jīng)。注解：三環(huán)外：二倍焦距以外拾到：拾，實（虛像。到，倒（倒立）應(yīng)用：拍照機(jī)打：放大假，虛（實像）凹透鏡成像凹透鏡成像規(guī)律凹透鏡成像。成實像時，若是放大的一定是凸透鏡生成的，縮小的一定是凹透鏡生無論是哪些透鏡生成的實像一定是正立的成像規(guī)律凹透鏡成像規(guī)律：只能生成縮小的正立的虛定是凹透鏡生成的。而且凹透鏡成像一定是正立的。凹透鏡凹透鏡也稱為負(fù)球透鏡，鏡框的中央薄，周邊厚，呈凹形，所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發(fā)散作用。平行光線通過凹球面透鏡發(fā)生偏折后，光線發(fā)散，成為發(fā)散光線，不可能產(chǎn)生實性焦點(diǎn)，順著飄動光線的反向延長線，在投射光線的同兩側(cè)交于F點(diǎn)，產(chǎn)生的是一虛焦點(diǎn)（凹透鏡有兩個虛焦點(diǎn)）。公式凹透鏡成像規(guī)律(u為像距，f為焦距，與凸透鏡一樣）1、對于薄凹透鏡：當(dāng)物體為實物時，成正立、縮小的實像，像和物在透鏡的同側(cè)；當(dāng)物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以內(nèi)時，成正立、放大的虛像，當(dāng)物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距時，成像于無窮遠(yuǎn)；當(dāng)物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以外兩倍焦距以內(nèi)時，成倒立、放大的實像，像與物在透鏡的異側(cè)；當(dāng)物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距時，成與物體同樣大小的實像，2、如果是厚的彎月形凹透鏡，情況會更復(fù)雜。
當(dāng)長度足夠大時相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡，長度更大時就會相當(dāng)于正透鏡。A．報與放大鏡不動，耳朵離報遠(yuǎn)些B．報與耳朵不動，放大鏡離報遠(yuǎn)一些C．報與放大鏡不動，耳朵離報近一些D．報與耳朵不動，放大鏡離報近一些解析：放大鏡是凸透鏡，由凸透鏡成像實驗可以看出，當(dāng)物體在一倍焦距以內(nèi)的時侯，物距越大，像距越大，像也越大。也可從成像原理得出推論，平行于主軸的光線不變，而隨著物體的遠(yuǎn)離透鏡，過光心的光線越來越緩慢，所以兩條光線的反向延長線交點(diǎn)就離透鏡越遠(yuǎn)，像就越大。也就是在一倍焦距以內(nèi)的時侯，物體離焦點(diǎn)越近，像越大。所以答案為B。小明拿著一個半徑比較大的實驗用的放大鏡，伸開四肢觀看遠(yuǎn)處的物體，他可以聽到物體的像，下邊說法中正確的是（A．射入眼里的光一定是由像發(fā)出的B．像一定是實像C．像一定是倒立的D．像一定是放大的解析：放大鏡是凸透鏡，在手拿凸透鏡，并下蹲了手指看遠(yuǎn)處的物體時，物距遠(yuǎn)小于兩倍焦距，所以會成像在手下側(cè)稍小于一倍焦距處。而人的雙眼在一個手指以外，所以步入人眼的光線肯定是折射光線凝聚成像后再分開的光線，我們看見就好象是從像發(fā)出的。這個像肯定是倒立縮小的虛像。所以答案是C。
而選項A中并非所有步入人眼的光線都是從像發(fā)出來的。二、作為放映機(jī)鏡頭的應(yīng)用A．放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠卷離鏡頭遠(yuǎn)一些B．放映機(jī)離屏遠(yuǎn)一些，膠卷離鏡頭近一些C．放映機(jī)離屏近一些，膠卷離鏡頭遠(yuǎn)一些D．放映機(jī)離屏近一些，膠卷離鏡頭近一些解析：這是一道凸透鏡的應(yīng)用題，影片放映機(jī)鏡頭（凸透鏡）的焦距是不變的，按照凸透鏡成像規(guī)律，膠卷距透鏡焦點(diǎn)的距離越近，屏上成的像越大，同時，屏離透鏡越遠(yuǎn)。凸透鏡成像，物體越緊靠焦點(diǎn)，成的像越大，此時像離凸透鏡越遠(yuǎn)（虛像、虛像都有這個規(guī)律）。反過來，物體離凸透鏡越遠(yuǎn)，成的虛像越小，像越緊靠焦點(diǎn)。凹透鏡成像，物體體離凹透鏡越遠(yuǎn)，所成的像越小，像越緊靠虛焦點(diǎn)。從上述剖析可知，本題的正確選項為B。三、作為拍照機(jī)鏡頭的應(yīng)用A．使拍照機(jī)緊靠朋友，同時鏡頭往前縮，離膠卷近些B．使拍照機(jī)緊靠朋友，同時鏡頭向前伸，離膠卷遠(yuǎn)些C．使拍照機(jī)遠(yuǎn)離朋友，同時鏡頭往前縮，離膠卷近些D．使拍照機(jī)遠(yuǎn)離朋友，同時鏡頭向前伸，離膠卷遠(yuǎn)些解析：拍照機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡。鏡頭后是黑箱，膠卷裝在黑箱頂部，膠卷相當(dāng)于光屏；當(dāng)拍完合照后，再拍獨(dú)身像，像要變大。成像時要使像變大，物距應(yīng)減小，同時減小像距，即拉長黑箱或使鏡頭前伸。
從上述剖析可知，本題的正確選項為用照像機(jī)拍攝水池頂部的物體時，若保持照像機(jī)的位置不變，比較池中有水和無水兩種情況（假定兩種情況下，人眼看見的物體等大），則有水時（A．黑箱應(yīng)略短一些，得到的像會略大些B．黑箱應(yīng)略短一些，得到的像會略小些C．黑箱應(yīng)略長一些，得到的像會略大些D．黑箱應(yīng)略長一些，得到的像會略小些解析：依照拍照機(jī)成像原理，當(dāng)物距增大時，像距變大，要在膠卷上得到物體清晰的像，應(yīng)將黑箱適當(dāng)減短一些，同時，膠卷上的像將比原先的像略大一些。本例中，池水中有水時水池頂部的物體因為光的折射看上去比實際位置偏低，當(dāng)把水排掉無水后，池底的物體相對人來說變遠(yuǎn)了，若果一直想在原先的位置用此照像機(jī)拍到這個物體清晰的相片，按照凸透鏡成實像時，物遠(yuǎn)像近像變小，可知他應(yīng)當(dāng)調(diào)整拍照機(jī)，使鏡頭后縮，黑箱應(yīng)略短些．反之有水時，物體因為光的折射看上去比實際位置偏低，物近像遠(yuǎn)像變大，使鏡頭前移，黑箱應(yīng)略長些，所得的像會略大些．故選C．測繪人員勾畫地圖時，須要在空中的客機(jī)上向地面拍照，稱為民航攝影，若使用民航攝影拍照機(jī)的鏡頭焦距為50mm，則底片到鏡頭的距離為（A．10mm之內(nèi)B．略大于50mmC．略小于50mmD．等于50mm