凸透鏡成像原理是什么呢?不知道的小伙伴來看看小編今天的分享吧!
凸透鏡成像利用了光的折射原理。
凸透鏡是中央較厚,邊緣較薄的透鏡。凸透鏡分為雙凸、平凸和凹凸(或正彎月形)等形式,凸透鏡有會(huì)聚光線的作用故又稱會(huì)聚透鏡,較厚的凸透鏡則有望遠(yuǎn)、會(huì)聚等作用,這與透鏡的厚度有關(guān)。遠(yuǎn)視眼鏡是凸透鏡。
凸透鏡擁有放大作用。凸透鏡二倍焦距分大小,一倍焦距分實(shí)虛正倒。
將平行光線(如陽光)平行于主光軸(凸透鏡兩個(gè)球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡,光在透鏡的兩面經(jīng)過兩次折射后,集中在軸上的一點(diǎn),此點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)(記號(hào)為F,英文為:focal point),凸透鏡在鏡的兩側(cè)各有一實(shí)焦點(diǎn),如為薄透鏡時(shí),此兩焦點(diǎn)至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點(diǎn)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(記號(hào)為:f,英文為:focal length)越短。凸透鏡可用于放大鏡、老花眼及遠(yuǎn)視的人戴的眼鏡、攝影機(jī)、電影放映機(jī)、幻燈機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的透鏡(lens)等。主軸:通過凸透鏡兩個(gè)球面球心C1.C2的直線叫凸透鏡的主光軸。光心:凸透鏡的中心O點(diǎn)是透鏡的光心。 焦點(diǎn):平行于主軸的光線經(jīng)過凸透鏡后會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)F,這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。 焦距:焦點(diǎn)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(jīng)凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距,用v表示。
其實(shí)凸透鏡和凹透鏡都沒有一定的焦點(diǎn),只有平行于主光軸的且到主光軸距離相等的光線才會(huì)完全在主光軸上相交。我們之所以看到許多經(jīng)過凸透鏡的平行于主光軸但到主光軸距離不相等的光線有一個(gè)“焦點(diǎn)”是因?yàn)樵撏雇哥R鏡面的曲率半徑較大,光線偏折程度的差異不明顯。為了方便使用,我們把離主光軸的距離和凸透鏡頂部的距離相等的兩條光線的交點(diǎn)作為凸透鏡的焦點(diǎn)。
凸透鏡成像公式:
1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)(關(guān)于符號(hào)的正負(fù):物距u恒取正值。像距v的正負(fù)由像的實(shí)虛來確定,實(shí)像時(shí)v為正,虛像時(shí)v為負(fù)。凸透鏡的f為正值,凹透鏡的f為負(fù)值。)
公式變形后可以得到f=uv/(u+v) 或u=vf/(v-f)或v=uf/(u-f)
光經(jīng)過凸透鏡只在中間(這里的y軸處)發(fā)生一次折射。(雖然字母多了點(diǎn),最后有用的只有幾個(gè)) 圖注: x(紅)軸-凸透鏡主光軸 y(藍(lán))軸-凸透鏡 O-光心 F-焦點(diǎn) f-焦距 u-物距 v-像距 a-物體長(zhǎng)度 紫線-通過光心的光線 橙線-平行光線 綠線-平行光經(jīng)過焦點(diǎn) 把綠線、紫線的直線解析式求出來:綠線,y=-(a/f)x+a;紫線,y=-(a/u)x 下一步就是求出兩交點(diǎn)坐標(biāo)(其實(shí)只用求橫坐標(biāo)v就可以了) y=-(a/f)x+a=-(a/u)x x/f-1=x/u ux-uf=fx 其中,x即為v uv-uf=fvuv=vf+uf除以v+u f=uv/(u+f)
以上就是小編今天的分享了,希望可以幫助到大家。
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