凹透鏡成像原理
凹透(tou)鏡(jing)成像的(de)幾何作圖與凸透(tou)鏡(jing)者(zhe)原則相同。從物(wu)體(ti)的(de)頂端亦作為(wei)兩條(tiao)(tiao)直(zhi)線:一條(tiao)(tiao)平(ping)行(xing)于(yu)主光軸(zhou),經過(guo)凹透(tou)鏡(jing)后偏折為(wei)發散(san)光線,將(jiang)此折射光線相反方向返回至主焦點;另一條(tiao)(tiao)通過(guo)透(tou)鏡(jing)的(de)光學(xue)中心點,這兩條(tiao)(tiao)直(zhi)線相交(jiao)于(yu)一點,此為(wei)物(wu)體(ti)的(de)像。
凹透鏡成像規律
對于薄凹透鏡:
1、當物(wu)體為實物(wu)時,成正立(li)、縮小的(de)虛(xu)像,像和物(wu)在透鏡的(de)同側。
2、當物(wu)(wu)(wu)(wu)體為虛物(wu)(wu)(wu)(wu),凹透鏡(jing)到虛物(wu)(wu)(wu)(wu)的距離為一倍焦距(指絕對值)以(yi)內(nei)時,成正(zheng)立、放(fang)大的實像,像與物(wu)(wu)(wu)(wu)在透鏡(jing)的同側(ce)。
3、當物(wu)(wu)體為虛物(wu)(wu),凹透鏡到虛物(wu)(wu)的距離為一倍(bei)焦距(指絕(jue)對值)時(shi),成(cheng)像于無窮遠。
4、當物體為(wei)虛物,凹透鏡(jing)到虛物的(de)距(ju)離為(wei)一倍焦(jiao)距(ju)以(yi)外兩倍焦(jiao)距(ju)以(yi)內(均指絕(jue)對(dui)值)時(shi),成(cheng)倒立(li)、放(fang)大的(de)虛像(xiang),像(xiang)與物在透鏡(jing)的(de)異(yi)側(ce)。
5、當物(wu)(wu)(wu)體為(wei)虛物(wu)(wu)(wu),凹透(tou)鏡到虛物(wu)(wu)(wu)的距(ju)離為(wei)兩倍焦(jiao)距(ju)(指(zhi)絕對值)時(shi),成與(yu)物(wu)(wu)(wu)體同樣(yang)大小的倒(dao)立(li)的虛像,像與(yu)物(wu)(wu)(wu)在透(tou)鏡的異側(ce)。
6、當物體為虛(xu)物,凹透(tou)鏡(jing)到虛(xu)物的(de)距離為兩(liang)倍(bei)焦距以(yi)外(指(zhi)絕對(dui)值)時,成(cheng)倒立、縮(suo)小(xiao)的(de)虛(xu)像,像與物在透(tou)鏡(jing)的(de)異側(ce)。
7、如果是厚(hou)(hou)的彎月形(xing)凹透鏡(jing),情況會(hui)更(geng)復雜。當(dang)厚(hou)(hou)度足夠大時(shi)相(xiang)當(dang)于(yu)伽利(li)略望遠鏡(jing),厚(hou)(hou)度更(geng)大時(shi)還會(hui)相(xiang)當(dang)于(yu)正透鏡(jing)。
凹透鏡成像的應用
1、貓眼
工作原理:貓眼(yan)是(shi)由兩塊透鏡組合(he)而成,靠(kao)門(men)外的(de)是(shi)一個凹透鏡L1,靠(kao)門(men)內的(de)是(shi)一個凸透鏡L2。
當(dang)我們從門內向外(wai)看時,物鏡L1是凹透(tou)鏡,目(mu)鏡L2是凸透(tou)鏡。物鏡L1的(de)(de)(de)焦距極短,它將室外(wai)的(de)(de)(de)人或(huo)物AB成一(yi)縮(suo)得(de)很小的(de)(de)(de)正立虛像(xiang)A′B′,此像(xiang)正好(hao)落在目(mu)鏡L2的(de)(de)(de)第一(yi)焦點之內,L2起著放大(da)鏡的(de)(de)(de)作(zuo)用,最(zui)后得(de)到(dao)一(yi)個較為放大(da)的(de)(de)(de)正立虛像(xiang)A″B″,此像(xiang)恰又(you)成在人眼的(de)(de)(de)明視距離附近,對于門外(wai)的(de)(de)(de)情況(kuang)就看得(de)清楚了(le)。
2、近視鏡
工作原理:平(ping)行光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)進入眼(yan)球,經(jing)(jing)晶(jing)狀體將(jiang)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)匯(hui)聚(ju)到視(shi)網膜上(shang)(shang),此時(shi)晶(jing)狀體的(de)焦(jiao)點(dian)正在視(shi)網膜上(shang)(shang)而近視(shi)時(shi),晶(jing)狀體的(de)焦(jiao)點(dian)在視(shi)網膜前方(可以(yi)想象為(wei)晶(jing)狀體將(jiang)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)匯(hui)聚(ju)過(guo)度(du)(du)了(le)(le)),于是(shi)看東西就(jiu)(jiu)不清楚。在眼(yan)鏡前面(mian)加(jia)一片(pian)凹(ao)透鏡,將(jiang)外面(mian)的(de)平(ping)行光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)先發(fa)散,再傳入眼(yan)鏡,矯正了(le)(le)過(guo)度(du)(du)匯(hui)聚(ju)的(de)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian),使(shi)得(de)光(guang)(guang)(guang)線(xian)(xian)經(jing)(jing)過(guo)晶(jing)狀體后(hou)能夠被匯(hui)聚(ju)到視(shi)網膜上(shang)(shang),于是(shi)就(jiu)(jiu)看清楚了(le)(le)