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凸透镜

 凸透镜是一种常见的透镜,中间厚、边缘薄,至少有一个表面制成球面,或两个表面都凸透镜制成球面。凸透镜是根据的折射原理制成的。凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、发散或会聚等作用,这与透镜的厚度有关。

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用法

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平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的

凸透镜
凸透镜
主光轴)射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点(记号为F),凸透镜在镜的两侧各有一焦点,如为薄透镜时,此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离,通常以f表示。凸透镜球面半径越小,焦距越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、显微镜望远镜的透镜等。
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基本概念

主轴:通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主轴

凸透镜
凸透镜
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光心:凸透镜的中心O点是透镜的光心

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焦点:平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F,这一点是凸透镜的焦点

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焦距:焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距,用f表示。 #3$$#%%%%%%%6$

物距:物体到凸透镜光心的距离称物距,用u表示。

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像距:物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距,用v表示。 www.shuhuabaike.com

成像规律

实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像

凸透镜
凸透镜
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该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表: www.18art.com

物距范围成像性质像距范围

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u>2f倒立、缩小、实像、异侧f2f www.18art.com

u=f不成像—— www.shuhuabaike.com

u< P> #3$$#%%%%%%%6$

这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,透镜成像满足透镜成像公式:

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1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距)

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物在焦点不成像,二倍焦距倒同样. #3$$#%%%%%%%6$

大于二焦倒立小,焦外二内幻灯放. #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

物体放在焦点内,对侧看见大虚像.

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像若能够呈屏上,一定倒立是实像.

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1.u>f时成实像,u<f成虚像,焦点是实像和虚像的分界点。
2.U>2f时成缩小实像,u<2f时成放大实像,二倍焦距点是成放大实像与缩小虚像的分界点。
3.成实像时,当物距减小,像距变大,像变大;物距增大时,像距变小,像变小。

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4.成实像时,像与物在凸透镜异侧,成虚像时,像与物在凸透镜同侧。
5.实像是实际光线会聚而成的,可显示在光屏上,虚像是折射光线的反向延长线的交点,不显示在光屏上。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

应用

依据凸透镜成像的规律,应注意区别望远镜、显微镜透镜应用的以下特点:

凸透镜
凸透镜
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1、望远镜显微镜的目镜是依据u2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。

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2、望远镜的物镜是依据凸透镜在u>2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。(原因是为了扩大视角)

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3、显微镜的物镜是依据凸透镜在f2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。 #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

成像原理

成像原理是光的折射,会聚在一点上.特点是成倒立,缩小的实像.这个时候的条件是,物距是焦距的一倍.

凸透镜
凸透镜
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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。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小,像距越小,虚像越小。

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在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像;反之,则称为虚像。有经验的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原像而言。

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平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和凸透镜所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都是倒立的。当然,凹面镜和凸透镜也可以成虚像,而它们所成的两种虚像,同样是正立的状态。 www.shuhuabaike.com

那么人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网

凸透镜
凸透镜
膜上所成的像,一定是实像。根据上面的经验规律,视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体,明明是正立的啊?这个与“经验规律”发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。

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当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。可与平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。 www.shuhuabaike.com

当物体与透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立的虚像。

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凸透镜与凹透镜的区别方法:

1。触摸法(中间薄边缘厚是凹透镜,中间厚边缘薄时凸透镜) #$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%

2。聚焦法(射入平行光,汇聚的是凸透镜,发散的是凹透镜) www.shuhuabaike.com

参考资料

1.http://zhjyx.hfjy.net.cn/Resource/Book/Edu/JCYGJS/TS004092/0006_ts004092.htm www.shuhuabaike.com

2.http://wiki.keyin.cn/index.php/%E5%87%B8%E9%80%8F%E9%95%9C www.18art.com

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