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.物距越大,像距越大,虛像越大.
在光學(xué)中,由實(shí)際光線(xiàn)匯聚成的像,稱(chēng)為實(shí)像,能用光屏承接；反之,則稱(chēng)為虛像,只能由眼睛感覺(jué).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(shí)像,以及小孔成像中所成的實(shí)像,無(wú)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(lèi)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)凸透鏡,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?？匆?jiàn)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(wèn)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(xiàn)的會(huì)聚點(diǎn),而是它們的反向延長(zhǎng)線(xiàn)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(guò)凸透鏡會(huì)聚而成的,是實(shí)際光線(xiàn)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(xiàn)的作用不同
凸透鏡主要對(duì)光線(xiàn)起會(huì)聚作用
凹面鏡主要對(duì)光線(xiàn)起發(fā)散作用
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(xiàn)透過(guò),使用光線(xiàn)折后成像的儀器,光線(xiàn)尊守折射定律.面鏡（包括凸面鏡）不是使光線(xiàn)透過(guò),而是反射回去成像的儀器,光線(xiàn)遵守反射定律.
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.可把平行光會(huì)聚于焦點(diǎn),也可把焦點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)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.
(1)二倍焦距以外,倒立縮小實(shí)像；
一倍焦距到二倍焦距,倒立放大實(shí)像；
一倍焦距以?xún)?nèi),正立放大虛像；
成實(shí)像物和像在凸透鏡異側(cè),成虛像在凸透鏡同側(cè).
(2)
一倍焦距分虛實(shí)
兩倍焦距分大小
凸透鏡成像規(guī)律表格
物體到透鏡的距離u 像的大小 像的正倒 像的虛實(shí) 像到透鏡的距離v 應(yīng)用實(shí)例
u>2f, 縮小 倒立 實(shí)像 2f>v>f 照相機(jī)
u=2f, 等大 倒立 實(shí)像 v=2f
2f>u>f 放大 倒立 實(shí)像 v>2f 放映機(jī),幻燈機(jī),投影機(jī)
u=f 無(wú) 無(wú) 無(wú) 平行光源：探照燈
u2f 倒立縮小 實(shí)像異側(cè) f