凸透镜成像规律的应用

1）该凸透镜的焦距是 10 厘米；

（2）在光具座上依次放好蜡烛、透镜和光屏后，应调整它们的高度，使 凸透镜 和光屏的中心与烛焰的中心大致在相同高度、一条直线 上，其目的是为了使像成在 光屏上 ；

（3）当烛焰在A位置时，物距约为 35 厘米，光屏应移至标尺的 一倍焦距和二倍集中之间 范围内，并反复移动光屏找像，此时，眼睛应观察 光屏 ，直到屏上出现一个 清晰 的像为止，像是一个 倒立 立的 缩小 的 实 像；

（4）用同样的方法将烛焰先后放在B和C的位置，当烛焰在B位置时，光屏移至标尺的70厘米外 范围，屏上成的是一个 倒立 立的 放大 的 实 像；当烛焰在C位置时，光屏上 没有像 ，但透过透镜向 烛焰 方向看去（填“光屏”或“烛焰”），能看到一个正立 放大 的 虚 像．

凸透镜（convex lens）

凸透镜是根据光的折射原理制成的。

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、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。

将平行光线（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，英文为：focus），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（记号为：f，英文为：focal length）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、**放映机、显微镜、望远镜的透镜（lens）等。

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。

该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个表：

物 距 范围 成像性质 像距范围

u>2f 倒立、缩小、实像、 异侧 f<v<2f

u=2f 倒立、等大 、实像、异侧 v=2f

f<u<2f 倒立、放大 、实像、异侧 v>2f

u=f 不成像 ——

u<f 正立 、放大、虚像 、同侧 u,v同侧

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：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）

物在焦点不成像,二倍焦距倒同样

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

像若能够呈屏上,一定倒立是实像

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。

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：

1、望远镜、显微镜的目镜是依据u<f成正立、同侧、放大、虚像。

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）

3、显微镜的物镜是依据凸透镜在f<u>2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。

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）

参考：百度百科

凹面镜：太阳灶、电视卫星天线、雷达、医用头灯、反射式望远镜、平行光：探照灯、手电筒、光学显微镜的反光镜、点燃奥运火炬。

凸面镜应用较为广泛，可用于转弯镜、广角镜等，最为常见的就是倒车镜与哈哈镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况。（汤匙的背面就相当于一个凸面镜，而正面凹下去的地方就相当于一个凹面镜）。

凸透镜是折射成像。成的像可以是：倒立、放大的实像，或倒立、等大的实像，或倒立、缩小的实像，或正立、放大的虚像。

凹面镜是反射成像。成的像可以是：倒立、放大的实像，或倒立、等大的实像，或倒立、缩小的实像，或正立、放大的虚像。（看起来是一样的，实际上不一样：凸透镜实像与物体在异侧，虚像与物体在同侧；凹面镜实像与物体在同一侧，虚像与物体在异侧）

面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。

凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。也可把平行光会聚，可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜由于是反射成像，不会出现色差，这是任何透镜成像所不能比拟的优势。望远镜的分辨率和物镜的通光口径成正比，而大口径的透镜的制造是极其困难的，利用反射原理制造的凹面镜则易于制造得多。

（1）当物体位于凸透镜二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像；当物体位于凸透镜二倍焦距处时，成倒立等大的实像；当物体位于凸透镜一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立放大的实像；当物体位于凸透镜一倍焦距处时不成像；当物体位于凸透镜一倍焦距以内，成正立放大的虚像；物距无穷远时，像变成一个很小很亮的光点，仍为实像。成实像时，物和像在凸透镜异侧；成虚像时，物和像在凸透镜同侧。(2)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。物近，像远，像变大。物远，像进，像变小。注：这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,也可直接称为焦距；两倍焦距就是指该距离的两倍凸透镜成像的两个分界点：2f点是成效放大缩小实像的分界点；f点是成实像虚像的分界点。透镜成像满足透镜成像公式：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）物

距（u）

像的性质

像

距(

v

)

像物位置关系u

>

2f

倒立、缩小、实像

f

2f

像物异侧u

=

f

不成像

/

像的虚/实、正立/倒立、像物同侧/异侧转折点

1、照相，2倍焦距以外，成倒立缩小的实像；

2、幻灯机、投影器、**放映机，2倍焦距和1倍焦距之间，成倒立放大实像;

3、放大镜,短焦距凸透镜，成正立放大虚像;

4、凸透镜在生活中的应用： 老花眼镜、天文望远镜、显微镜、放大镜、投影仪、照相机等;

5、凸透镜对光有会聚光线作用;

6、凹透镜对光有发散光线作用。

凸透镜成像规律是一种光学规律。在光学中，由实际光线汇聚形成的、能在光屏上呈现的图像称为实像；由光线的对向延长线汇聚形成的、不能在光屏上出现的图像称为虚像。在讲述实像和虚像的区别时，经常提到 "实像是倒置的，而虚像是直立的"。

汇聚效应：让一束平行于主光轴的光线到凸透镜上，观察到折射的光束汇聚，即凸透镜对光线有汇聚效应。光线在凸透镜一侧会聚的点称为焦点，用 "F "表示。凸透镜的焦点是真实的焦点，两边各一个，总共有两个真实的焦点；从焦点到O的距离称为凸透镜的焦距，用 "f "表示。收敛是指凸透镜对光线的作用。如图a所示，通过凸透镜的折射光线比入射光线收敛或发散得少。凸透镜不仅收敛平行光束，也收敛发散光束。"会聚 "并不意味着通过凸透镜的所有折射光线都是会聚光束。

成像功能：凸透镜的成像规则是一种光学规律。在光学中，由实际光线会聚形成的、可以在光屏上呈现的像称为实像；由光线的对立延长线会聚形成的、不能在光屏上出现的像称为虚像。在讲述实像和虚像的区别时，经常提到 "实像是倒置的，而虚像是直立的"。如果是一个厚实的月牙形凹透镜，情况就更复杂了。当它足够厚时，它就像伽利略望远镜，而当它足够厚时，它就像一个正透镜。

凸透镜在生活中的一般应用：人眼的示意图。人眼成像，人眼所成的影像是实的还是虚的？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，所以视网膜上的外物图像一定是真实的。根据上面的经验法则，视网膜上的物体看起来是颠倒的。但是，我们通常看到的任何东西不都是站在头上的吗？这种经验和规律之间的冲突实际上涉及大脑皮层的调节和生活经验的影响。由于视觉误差，人眼认为光线来自物体并直接进入人眼。当物体与凸透镜之间的距离大于透镜的焦距时，物体就会形成一个倒立的影像。当物体从很远的地方接近镜头时，影像会变大，影像到镜头的距离也会变大。当物体和镜头之间的距离小于焦距时，物体就会变成一个放大的图像。这个图像不是实际折射光线的汇聚点，而是它们的反向延长线的交点，它不能被光屏接收，是一个虚拟图像。平面镜做出的虚像对比（用光屏看不到，只能用眼睛看到）。

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