透鏡成像規律檢視原始碼討論檢視歷史
| 透鏡成像規律 |
 |
透鏡成像規律 透鏡分為凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡成像規律就是: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。物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越大，像距越大，虛像越大。凹透鏡對光線起發散作用， 它的成像規律則要複雜得多。
基本信息
中文名 透鏡成像規律 [1]
外文名 Law of lens imaging
應用學科 光學
適用領域範圍 近視眼鏡等
實像虛像
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。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"，當然是相對於原物體而言。
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一倍焦距小於二倍焦距時，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，是虛像。
當物體與凸透鏡的距離大於二倍焦距時，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。
凸透鏡
凸透鏡成像規律
(1)
二倍焦距以外，倒立縮小實像;
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大實像;
一倍焦距以內，正立放大虛像;
成實像物和像在凸透鏡異側，成虛像在凸透鏡同側。
(2)
一倍焦距分虛實(和正倒)
兩倍焦距分大小
物近像遠像變大
物遠像近像變小
物體到透鏡的距離u
像的大小
像的正倒
像的虛實
像的位置
像到透鏡的距離v
應用實例
u>2f
縮小
倒立
實像
與物異側
2f>v>f
照相機
u=2f
等大
倒立
實像
與物異側
v=2f
特點:大小分界點 2f>u>f
放大
倒立
實像
與物異側
v>2f
幻燈機
u=f
無
不成像
無
無
v=∞
特點:虛實分界點
u<f
放大
正立
虛像
與物同側
--
放大鏡
為了研究各種猜想，人們經常用光具座進行試驗。
蠟燭的燭芯，凸透鏡，光屏應儘量保持在同一高度上。
(3)
凸透鏡成像滿足1/v+1/u=1/f
利用透鏡的特殊光線作透鏡成像光路:
(1)物體處於2倍焦距以外
(2)物體處於2倍焦距和1倍焦距之間
(3)物體處於焦點以內
(4)凹透鏡成像光路
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。
透鏡成像滿足透鏡成像公式:
對於實像來說:1/u+1/v=1/f
對於虛像來說:1/u-1/v=1/f
原理應用
鏡頭就是一個凸透鏡，要照的景物就是物體，膠片就是屏幕，照射在物體上的光經過漫反射通過凸透鏡將物體的像成在最後的膠片上，膠片上塗有一層對光敏感的物質，它在曝光後發生化學變化，物體的像就被記錄在膠捲上。
至於物距、像距的關係與凸透鏡的成像規律完全一樣
物體靠近時，像越來越遠，越來越大，最後再同側成虛像。
物遠像近像變小;物近像遠像變大。
成像規律：物近像遠像變大，物遠像近像變小