關于凸透鏡成像
凸透鏡成像規律是指物體放在焦點之外,在凸透鏡另一側成倒立的實像,實像有縮小、等大、放大三種。物距越小,像距越大,實像越大。物體放在焦點之內,在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小,像距越小,虛像越小
凸透鏡成像原理
在光學中,由實際光線匯聚成的像,稱為實像,能用光屏呈接;反之,則稱為虛像,只能由眼睛感覺。有經驗的物理老師,在講述實像和虛像的區別時,往往會提到這樣一種區分方法:“實像都是倒立的,而虛像都是正立的。”所謂“正立”和“倒立”,當然是相對于原物體而言。
將平行光線(如陽光)平行于主光軸(凸透鏡兩個球面的球心的連線稱為此透鏡的主光軸)射入凸透鏡,光在透鏡的兩面經過兩次折射后,集中在軸上的一點,此點叫做凸透鏡的焦點(記號為F,英文為:focus),凸透鏡在鏡的兩側各有一實焦點,如為薄透鏡時,此兩焦點至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點到透鏡中心的距離,通常以f表示。凸透鏡球面半徑越小,焦距(記號為:f,英文為:focal length)越短。凸透鏡可用于放大鏡、老花眼及遠視的人戴的眼鏡、攝影機、電影放映機、顯微鏡、望遠鏡的主軸:通過凸透鏡兩個球面球心C1、C2的直線叫凸透鏡的主光軸。 光心:凸透鏡的中心O點是透鏡的光心。 焦點:平行于主軸的光線經過凸透鏡后會聚于主光軸上一點F,這一點是凸透鏡的焦點。 焦距:焦點F到凸透鏡光心O的距離叫焦距,用f表示。 物距:物體到凸透鏡光心的距離稱物距,用u表示。 像距:物體經凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距,用v表示。
透鏡成像滿足透鏡成像公式
1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)
(關于符號的正負:物距u恒取正值。像距v的正負由像的實虛來確定,實像時v為正,虛像時v為負。凸透鏡的f為正值,凹透鏡的f為負值。)
與凹透鏡的區別
一.結構不同
凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成
凹透鏡是由兩面都是磨成凹球面透明鏡體組成
二.對光線的作用不同
凸透鏡主要對光線起會聚作用
凹透鏡主要對光線起發散作用
三.成像性質不同
凸透鏡是折射成像
凹透鏡是 “光線通過凹透鏡后,成正立虛像,而凸透鏡則成倒立實像。實像可在屏幕上顯現出來,而虛像不能。”
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透鏡 - 凹透鏡
凹透鏡亦稱為負球透鏡,鏡片的中央薄,周邊厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。凹透鏡對光有發散作用。平行光線通過凹球面透鏡發生偏折后,光線發散,成為發散光線,不可能形成實性焦點,沿著散開光線的反向延長線,在投射光線的同一側交于F點,形成的是一虛焦點。
凹透鏡三條特殊光
凹透鏡成像的幾何作圖與凸透鏡者原則相同。從物體的頂端亦作為兩條直線:一條平行于主光軸,經過凹透鏡后偏折為發散光線,將此折射光線相反方向返回至主焦點;另一條通過透鏡的光學中心點,這兩條直線相交于一點,此為物體的像。
凹透鏡所成的像總是小于物體的、直立的虛像,凹透鏡主要用于矯正近視眼。
凹透鏡具有發散光線的作用,所以也叫“發散透鏡”、“負透鏡”(可用于近視眼鏡)。此類透鏡又可分為:
a.雙凹透鏡——是兩面的透鏡
b.平凹透鏡——是一面凹、一面平的透鏡
c.凸凹透鏡——為一面凸、一面凹的透鏡
其兩面曲率中心之連線稱為主軸,其中央之點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散,逆其發散方向的延長線,則均會于與光源同側之一點F,其折射光線恰如從F點發出,此點稱為虛焦點。在透鏡兩側各有一個。凹透鏡又稱為發散透鏡。凹透鏡的焦距,是指由焦點到透鏡中心的距離。透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長,如為薄透鏡,則其兩側之焦距相等。
凹透鏡所成的像總是小于物體的
透鏡 - 薄透鏡
薄透鏡--為一種中央部分的厚度和其兩面的曲率半徑相比為很大的透鏡。初期,照相機只裝有一個凸透鏡的鏡頭,故稱為“單透鏡”。隨著科技日益發展,現代鏡頭均有若干不同形式和功能的凸凹透鏡組成一個會聚的透鏡,稱為“復式透鏡”。復式透鏡中之凹透鏡起校正各種象差的作用。
光學玻璃具有透明度高、純潔、無色、質地均勻,且有良好的折光能力,故為鏡頭生產的主要原料。由于化學成分和折射率不同光學玻璃有:
1.火石玻璃--在玻璃成分中加入氧化鉛,以增加折射率(1.8804)
2.冕牌玻璃--在玻璃成分中加入氧化鈉和氧化鈣制成,以減低其折射率(鋇冕玻璃的折射率為1.7055)
3.鑭冕玻璃--為近年來所發現的品種,它具有折射率高,色散率低的優良特性,為創造大口徑的高級鏡頭提供了條件。
透鏡 - 鏡頭與透鏡
鏡頭是由幾片透鏡組成,透鏡有塑膠透鏡(plastic)和玻璃透鏡(glass)兩種,玻璃透鏡比塑膠貴。通常攝像頭用的鏡頭構造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等,透鏡越多,成本越高。因此一個品質好的攝像頭應該是采用玻璃鏡頭的,其成像效果要比塑膠鏡頭好。鏡頭對成像質量也有極大影響,好的鏡頭使圖像更加清晰、細膩。一般投影儀的鏡頭都是變焦鏡頭,針對市場的不同,變焦倍數從4倍到16倍或更高。 |
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