凸透鏡成像規(guī)律
物體放在焦點(diǎn)之外,在凸透鏡另一側(cè)成倒立的實(shí)像,實(shí)像有縮小、等大、放大三種.物距越小,像距越大,實(shí)像越大.物體放在焦點(diǎn)之內(nèi),在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像.物距越小,像距越小,虛像越小.
在光學(xué)中,由實(shí)際光線匯聚成的像,稱為實(shí)像；反之,則稱為虛像.有經(jīng)驗(yàn)的物理老師,在講述實(shí)像和虛像的區(qū)別時(shí),往往會(huì)提到這樣一種區(qū)分方法：“實(shí)像都是倒立的,而虛像都是正立的.”所謂“正立”和“倒立”,當(dāng)然是相對(duì)于原像而言.
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(shí)像,以及小孔成像中所成的實(shí)像,無一例外都是倒立的.當(dāng)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(tài).
那么人類的眼睛所成的像,是實(shí)像還是虛像呢?我們知道,人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)凹透鏡,那么外界物體在視網(wǎng)膜上所成的像,一定是實(shí)像.根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,視網(wǎng)膜上的物像似乎應(yīng)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(gè)與“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”發(fā)生沖突的問題,實(shí)際上涉及到大腦皮層的調(diào)整作用以及生活經(jīng)驗(yàn)的影響.
當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時(shí),物體成倒立的像,當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí),像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大；當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí),物體成放大的像,這個(gè)像不是實(shí)際折射光線的會(huì)聚點(diǎn),而是它們的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn),用光屏接收不到,是虛像.可與平面鏡所成的虛像對(duì)比（不能用光屏接收到,只能用眼睛看到）.
當(dāng)物體與透鏡的距離大于焦距時(shí),物體成倒立的像,這個(gè)像是蠟燭射向凸透鏡的光經(jīng)過凸透鏡會(huì)聚而成的,是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn),能用光屏承接,是實(shí)像.當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時(shí),物體成正立的虛像.
與凸透鏡的區(qū)別
一.結(jié)構(gòu)不同
凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成
凹面鏡是由一面是凹面而另一面不透明的鏡體組成
二.對(duì)光線的作用不同
凸透鏡主要對(duì)光線起折射作用
凹面鏡主要對(duì)光線起反射作用
三.成像性質(zhì)不同
凸透鏡是折射成像
凹面鏡是反射成像凸透鏡是折射成像 成的像可以是 正、倒；虛、實(shí)；放、縮.起聚光作用
凹面鏡是反射成像 只能成縮小的正立像.起散光作用透鏡（包括凸透鏡）是使光線透過,使用光線折后成像的儀器,光線尊守折射定律.面鏡（包括凸面鏡）不是使光線透過,而是反射回去成像的儀器,光線尊守反射定律.
凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實(shí)像或正立放大的虛像.也可把平行光會(huì)聚,可把焦點(diǎn)發(fā)出的光線折射成平行光.凸面鏡只能成正立縮小的虛像,主要用擴(kuò)大視野.
凹透鏡
兩側(cè)面均為球面或一側(cè)是球面另一側(cè)是平面的透明體,中間部分較薄,稱為凹透鏡.分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種.其兩面曲率中心之連線稱為主軸,其中央之點(diǎn)O稱為光心.通過光心的光線,無論來自何方均不折射.平行主軸之光束,照于凹透鏡上折射后向四方發(fā)散,逆其發(fā)散方向的延長(zhǎng)線,則均會(huì)于與光源同側(cè)之一點(diǎn)F,其折射光線恰如從F點(diǎn)發(fā)出,此點(diǎn)稱為虛焦點(diǎn).在透鏡兩側(cè)各有一個(gè).凹透鏡又稱為發(fā)散透鏡.凹透鏡的焦距,是指由焦點(diǎn)到透鏡中心的距離.透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長(zhǎng),如為薄透鏡,則其兩側(cè)之焦距相等.
對(duì)于薄凹透鏡：
當(dāng)物體為實(shí)物時(shí),成正立、縮小的虛像,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（指絕對(duì)值）以內(nèi)時(shí),成正立、放大的實(shí)像,像與物在透鏡的同側(cè)；
當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距（指絕對(duì)值）時(shí),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)（均指絕對(duì)值）時(shí),成倒立、放大的虛像,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（指絕對(duì)值）時(shí),成與物體同樣大小的虛像,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以外（指絕對(duì)值）時(shí),成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側(cè).
如果是厚的彎月形凹透鏡,情況會(huì)更復(fù)雜.當(dāng)厚度足夠大時(shí)相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡,厚度更大時(shí)還會(huì)相當(dāng)于正透鏡.