凸透镜成像的规律是什么
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发布时间:2022-03-20 16:45
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懂视网
时间:2022-03-20 21:06
凸透镜成像规律是什么?
凸透镜成像规律是物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像可分为缩小、等大以及放大三种。
对于光有会聚的作用,是一种光学定律,能够在光屏上呈现的像称为实像。
总结
凸透镜成像规律是物体放在焦点之外。
热心网友
时间:2022-03-20 18:14
探究凸透镜成像规律
提出问题:照相机、投影仪和放大镜都应用了凸透镜,为什么物体通过凸透镜成像不同呢?像的性质(成像的正倒、大小、虚实)是由哪些因素决定的呢?
猜想:物体通过凸透镜成像的性质可能与物体与透镜的距离有关,可能与透镜的焦距有关
实验器材:光具座(标尺)、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、平行光源
实验步骤:
1. 测量凸透镜的焦距:利用平行光源或太阳光粗测凸透镜的焦距(实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm,我们所选的透镜最好在10cm---20cm之间,太大或太小都不方便)
2. 共轴调节:把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上.点燃蜡烛,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度.
3. 把蜡烛放在离凸透镜远大于2倍焦距的地方,沿直线移动光屏,直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒立的还是正立的,是放大的还是缩小。
4. 把蜡烛移向凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离等于2倍焦距,移动光屏,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
5. 把蜡烛再靠近凸透镜,让蜡烛到凸透镜的距离在2倍焦距与1倍焦距之间,移动光屏,观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。
6. 把蜡烛继续靠近凸透镜,让蜡烛在凸透镜的焦点上,移动光屏,看是否能够成像
7. 把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内,移动光屏,在光屏上还能看到烛焰的像吗?
现象记录:
透镜焦距f= cm
物距与焦距的关系物体的位置透镜的位置像的位置物距u/cm像距v/cm像的性质实虚大小正倒u>2f u>2f u=2f 2f>u>f 2f>u>f u <f u <f 实验结论:
凸透镜成像规律(见下表)
物距与焦距的关系像的性质像距v 物像与镜的位置关系能否用光屏接收到应用正倒大小实虚u>2f倒立缩小实像2f>v>f异侧能照相机u=2f倒立等大实像v =2f异侧能 2f>u>f倒立放大实像v>2f异侧能投影仪u =f不成像 u <f正立放大虚像物距小于像距同侧不能放大镜 小结:
1. 虚像和实像
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折射会聚而成的,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。�
2. u=f是成像虚实的分界点,当物距大于透镜的一倍焦距时,物体成实像,当物距小于透镜的一倍焦距时,物体成虚像;
3. u=2f是成像大小的分界点,当物距大于透镜的二倍焦距时,物体成缩小的像,当物距小于透镜的二倍焦距时,物体成放大的像;
4. 凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像是正立的;
5. 凸透镜成实像时,当物体从较远处向透镜靠近时(物距变小),像到透镜的距离(像距)逐渐变大,像也逐渐变大。
即:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大” 6. 不管成实像还是虚像,成放大像时必定像距大于物距,成缩小像时必定像距小于物距。
二、凸透镜成像规律的应用
1、照相机原理和构造�
照相机镜头相当于凸透镜,胶卷相当于光屏,机壳相当于暗室,被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像,此时胶卷与镜头的距离在一、二倍焦距之间。 光路图如下:
由图可知:
物体AB垂直于主轴放置,且位于二倍焦距之外,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到物体的像A'B',可以看出物体经照相机成倒立、缩小的实像,像距在一、二倍焦距之间,且物距大于像距。
思考:照相时人应该靠近还是离开照相机一些?
根据凸透镜成像规律可知,“物近像远像变大”,所以为了使照片上人像大一些,人应靠近照相机,但与此同时,为了使底片上能得到清晰的像,还应使像距变大,即调节镜头到胶卷的距离。
2、投影仪的原理和构造�
投影仪的构造主要有:镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的;聚光镜为一组凸透镜,其作用是聚光,增加投影片的亮度;反光镜是平面镜,其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。投影片相当于实验中的蜡烛(物体),天花板相当于光屏,镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离在一、二倍焦距之间,并且距焦点较近,所以在幕上能成放大的实像,此时的像距要大于二倍的焦距。光路图如下:
由图可知:
物体AB垂直于主轴放置,且位于一、二倍焦距之间,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到物体的像A'B',可以看出物体经投影仪成倒立、放大的实像,像距在二倍焦距之外且物距小于像距。
3、放大镜原理�
当物体位于透镜的一倍焦距之内,通过透镜可以看到物体放大的虚像,即为放大镜。光路图如下:
由图可知:
物体AB垂直于主轴放置,且位于一倍焦距之内,做出A点的两条特殊光线,平行于主轴的光线经凸透镜折射后光线过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,两条折射光线的交点就是A点的像点A’,因为像A’B’也垂直于主轴,可以得到物体的像A'B',可以看出物体经放大镜成正立、放大的虚像,且物距小于像距。
热心网友
时间:2022-03-20 19:32
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 u 像的性质 像的位置
正立或倒立 放大或缩小虚像或实像 与物同侧与异侧像距v
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 -- - --
u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧
着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)
简单的说就是1)二倍焦距以外,倒立缩小实像;
一倍焦距到二倍焦距,倒立放大实像;
一倍焦距以内,正立放大虚像;
成实像物和像在凸透镜异侧,成虚像在凸透镜同侧。
热心网友
时间:2022-03-20 21:07
我有个口诀,老师教的
①1f是实像与虚像的分界点
②2f是放大与缩小的分界点
③实像都是倒立的,虚像都是正立的
④物体离焦点越近,像就越大,像离凸透镜越远。
希望可以帮助到你
热心网友
时间:2022-03-20 22:58
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。
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。
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。
那么人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当于一个凹透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,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。
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)。
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。
与凸透镜的区别
一.结构不同
凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成
二.对光线的作用不同
凸透镜主要对光线起折射作用
凹面镜主要对光线起反射作用
三.成像性质不同
凸透镜是折射成像
凹面镜是反射成像凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用
凹面镜是反射成像 只能成缩小的正立像。起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线尊守折射定律。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,光线尊守反射定律。
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。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野。