凹透鏡成像原理
凹透鏡(jing)成(cheng)像(xiang)的(de)(de)(de)幾何作(zuo)圖與凸(tu)透鏡(jing)者(zhe)原(yuan)則相同。從物(wu)體的(de)(de)(de)頂端亦(yi)作(zuo)為(wei)(wei)兩條(tiao)(tiao)直(zhi)線:一(yi)條(tiao)(tiao)平行于主光軸,經過凹透鏡(jing)后偏折為(wei)(wei)發(fa)散光線,將此折射光線相反方向返(fan)回(hui)至主焦點(dian);另一(yi)條(tiao)(tiao)通過透鏡(jing)的(de)(de)(de)光學中心點(dian),這兩條(tiao)(tiao)直(zhi)線相交于一(yi)點(dian),此為(wei)(wei)物(wu)體的(de)(de)(de)像(xiang)。
凹透鏡成像規律
對于薄凹透鏡:
1、當物體為實物時,成正立(li)、縮小(xiao)的虛像,像和物在(zai)透鏡的同側。
2、當物體為(wei)虛物,凹透(tou)鏡(jing)到虛物的(de)距離為(wei)一(yi)倍(bei)焦距(指絕對值)以內時(shi),成正立、放大的(de)實像,像與物在透(tou)鏡(jing)的(de)同側。
3、當物(wu)體為虛物(wu),凹透鏡到(dao)虛物(wu)的距離(li)為一倍焦距(指絕對值)時,成像于無窮(qiong)遠。
4、當物體為虛(xu)物,凹透鏡(jing)到虛(xu)物的距離為一倍焦距以(yi)外兩倍焦距以(yi)內(均指絕對值)時,成倒立、放大(da)的虛(xu)像,像與物在透鏡(jing)的異側。
5、當物(wu)體為(wei)虛(xu)物(wu),凹透(tou)鏡到虛(xu)物(wu)的(de)距離為(wei)兩倍焦距(指絕對值)時(shi),成與物(wu)體同(tong)樣(yang)大小的(de)倒立的(de)虛(xu)像,像與物(wu)在透(tou)鏡的(de)異(yi)側。
6、當(dang)物(wu)(wu)體(ti)為(wei)虛物(wu)(wu),凹透鏡到虛物(wu)(wu)的(de)(de)距離為(wei)兩倍焦(jiao)距以外(指絕對值(zhi))時,成倒立、縮小的(de)(de)虛像,像與物(wu)(wu)在透鏡的(de)(de)異(yi)側。
7、如果是厚的彎(wan)月形(xing)凹透鏡,情況會更(geng)復(fu)雜(za)。當厚度(du)(du)足夠大時相當于伽利略望(wang)遠(yuan)鏡,厚度(du)(du)更(geng)大時還會相當于正透鏡。
凹透鏡成像的應用
1、貓眼
工作原理:貓眼(yan)是由兩塊(kuai)透鏡組(zu)合而成,靠門(men)外的(de)是一(yi)個(ge)凹透鏡L1,靠門(men)內的(de)是一(yi)個(ge)凸(tu)透鏡L2。
當我(wo)們從門(men)內向外(wai)(wai)看時,物鏡(jing)L1是(shi)凹透鏡(jing),目鏡(jing)L2是(shi)凸透鏡(jing)。物鏡(jing)L1的焦(jiao)距極短,它將室(shi)外(wai)(wai)的人或物AB成一縮得很(hen)小的正(zheng)立虛像A′B′,此像正(zheng)好落在目鏡(jing)L2的第一焦(jiao)點之(zhi)內,L2起著放大鏡(jing)的作(zuo)用,最后得到一個較為放大的正(zheng)立虛像A″B″,此像恰又成在人眼的明視距離附(fu)近(jin),對于門(men)外(wai)(wai)的情況就(jiu)看得清(qing)楚了(le)。
2、近視鏡
工作原理:平行光(guang)線進入(ru)(ru)眼球,經晶(jing)狀(zhuang)體(ti)將光(guang)線匯聚到(dao)視(shi)網(wang)膜上,此時晶(jing)狀(zhuang)體(ti)的(de)焦點正(zheng)在視(shi)網(wang)膜上而近視(shi)時,晶(jing)狀(zhuang)體(ti)的(de)焦點在視(shi)網(wang)膜前方(可以想象為(wei)晶(jing)狀(zhuang)體(ti)將光(guang)線匯聚過度(du)了),于是看(kan)東西就(jiu)不(bu)清(qing)楚。在眼鏡前面(mian)加(jia)一片凹透(tou)鏡,將外面(mian)的(de)平行光(guang)線先發散,再傳入(ru)(ru)眼鏡,矯(jiao)正(zheng)了過度(du)匯聚的(de)光(guang)線,使得光(guang)線經過晶(jing)狀(zhuang)體(ti)后能夠(gou)被匯聚到(dao)視(shi)網(wang)膜上,于是就(jiu)看(kan)清(qing)楚了