凸透镜成像的原理


凸透镜成像的原理

文章插图
凸透镜成像原理是指利用光的折射的原理成像,适用于光学领域 。光学显微镜和望远镜(包括一部分天文望远镜)都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的凸透镜 。
表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像,光路图如图1所示 。
位于物方焦点F以内的物AB,其大小为y,它被放大镜成一大小为y'的虚像A'B' 。放大镜的放大率Γ=250/f'式中250--明视距离,单位为mmf'--放大镜焦距,单位为mm该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值 。
1.画定一直尺
2.在直尺上画出点O,为光心,在O点画一凸透镜 。在凸透镜两侧标出一倍焦距点f、二倍焦距点2f 。
它的成像原理是: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 。在2倍焦距上时会成等大倒立的实像 。物体放在焦点之内,在凸透镜同侧成正立放大的虚像 。物距越大,像距越大,虚像越大 。在焦点上不会成像 。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 。相对原物体而言,实像都是倒立的,而虚像都是正立的 。
在物理上凸镜是利用光的折射的原理成像,光学显微镜和望远镜(包括一部分天文望远镜)都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的[1] 。放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的凸透镜 。
凸透镜成像应用原理,先把物体放在离透镜很远的地方,看看像的位置与大小,然后把物体移向凸透镜,再看像的大小及位置的变化 。由实验可知[2] :
(1)物在非常远的地方,像生在焦点上,像很小 。
(2)物向凸透镜前移动,像从焦点向凸透镜外移动,像变大,倒立 。
(3)物在焦点外不远时,像在很远的地方,像很大 。
(4)物体在焦点上,找不到像,不成像 。
(5)物在焦点内得不到像,但是眼睛通过透镜可以看到一个放大的正立虚像 。
1、一倍焦距分虚实,(即物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距时,成虚像;物距大于焦距时,成实像,也就是说,焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点) 。
2、二倍焦距定大小 。(是说物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像;物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;在物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像 。即2倍焦距处是成放大实像或缩小实像的分界点) 。
3、实像总是异侧倒,(即成实像时,总是像、物异侧,像相对于物是倒立的) 。
4、虚像总是同侧正 。(即成虚像时,总是像、物同侧,像相对于物是正立的) 。
5、物近像远像变大,(即物体靠近透镜时,像要远离透镜,同时像要变大) 。
6、物远像近像变小 。(即物体远离透镜时,像要靠近透镜,同时像要变小) 。
7、像的大小像距定,(即像距变大时像变大,像距变小时像变小) 。
【凸透镜成像的原理】 8、像儿跟着物体跑 。(即物体向哪个方向运动,像就向哪个方向运动) 。

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