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東莞市愛日易迪光電科技有限公司
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關(guān)于凸透鏡成像
凸透鏡成像規(guī)律是指物體放在焦點(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
凸透鏡成像原理
在光學(xué)中，由實(shí)際光線匯聚成的像，稱為實(shí)像，能用光屏呈接；反之，則稱為虛像，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。
將平行光線（如陽(yáng)光）平行于主光軸（凸透鏡兩個(gè)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(jīng)過(guò)兩次折射后，集中在軸上的一點(diǎn)，此點(diǎn)叫做凸透鏡的焦點(diǎn)（記號(hào)為F，英文為：focus），凸透鏡在鏡的兩側(cè)各有一實(shí)焦點(diǎn)，如為薄透鏡時(shí)，此兩焦點(diǎn)至透鏡中心的距離大致相等。凸透鏡之焦距是指焦點(diǎn)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(hào)為：f，英文為：focal length）越短。凸透鏡可用于放大鏡、老花眼及遠(yuǎn)視的人戴的眼鏡、攝影機(jī)、電影放映機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的主軸：通過(guò)凸透鏡兩個(gè)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(diǎn)是透鏡的光心。 焦點(diǎn)：平行于主軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后會(huì)聚于主光軸上一點(diǎn)F，這一點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)。 焦距：焦點(diǎn)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(jīng)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(guān)于符號(hào)的正負(fù)：物距ｕ恒取正值。像距ｖ的正負(fù)由像的實(shí)虛來(lái)確定，實(shí)像時(shí)ｖ為正，虛像時(shí)ｖ為負(fù)。凸透鏡的ｆ為正值，凹透鏡的ｆ為負(fù)值。）
與凹透鏡的區(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
凹透鏡是由兩面都是磨成凹球面透明鏡體組成
二.對(duì)光線的作用不同
凸透鏡主要對(duì)光線起會(huì)聚作用
凹透鏡主要對(duì)光線起發(fā)散作用
三.成像性質(zhì)不同
凸透鏡是折射成像
凹透鏡是 “光線通過(guò)凹透鏡后，成正立虛像，而凸透鏡則成倒立實(shí)像。實(shí)像可在屏幕上顯現(xiàn)出來(lái)，而虛像不能。”
[1]
透鏡 - 凹透鏡
凹透鏡亦稱為負(fù)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(duì)光有發(fā)散作用。平行光線通過(guò)凹球面透鏡發(fā)生偏折后，光線發(fā)散，成為發(fā)散光線，不可能形成實(shí)性焦點(diǎn)，沿著散開光線的反向延長(zhǎng)線，在投射光線的同一側(cè)交于F點(diǎn)，形成的是一虛焦點(diǎn)。
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(jīng)過(guò)凹透鏡后偏折為發(fā)散光線，將此折射光線相反方向返回至主焦點(diǎn)；另一條通過(guò)透鏡的光學(xué)中心點(diǎn)，這兩條直線相交于一點(diǎn)，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(fā)散光線的作用，所以也叫“發(fā)散透鏡”、“負(fù)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(diǎn)O稱為光心。通過(guò)光心的光線，無(wú)論來(lái)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。
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(jī)只裝有一個(gè)凸透鏡的鏡頭，故稱為“單透鏡”。隨著科技日益發(fā)展，現(xiàn)代鏡頭均有若干不同形式和功能的凸凹透鏡組成一個(gè)會(huì)聚的透鏡，稱為“復(fù)式透鏡”。復(fù)式透鏡中之凹透鏡起校正各種象差的作用。
光學(xué)玻璃具有透明度高、純潔、無(wú)色、質(zhì)地均勻，且有良好的折光能力，故為鏡頭生產(chǎn)的主要原料。由于化學(xué)成分和折射率不同光學(xué)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(lái)所發(fā)現(xiàn)的品種，它具有折射率高，色散率低的優(yōu)良特性，為創(chuàng)造大口徑的高級(jí)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(gòu)造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等，透鏡越多，成本越高。因此一個(gè)品質(zhì)好的攝像頭應(yīng)該是采用玻璃鏡頭的，其成像效果要比塑膠鏡頭好。鏡頭對(duì)成像質(zhì)量也有極大影響，好的鏡頭使圖像更加清晰、細(xì)膩。一般投影儀的鏡頭都是變焦鏡頭，針對(duì)市場(chǎng)的不同，變焦倍數(shù)從4倍到16倍或更高。 |
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