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在光學透鏡中.凹凸透鏡——為一面凸,一面凹的透鏡。一下簡單說明凹凸透鏡的成像原理。
我們都知道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。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。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:focallength)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。成像公式:1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距),因此我們都可以根據已知的焦距、像距計算出物距。
凹透鏡在光學透鏡中應用也很廣泛。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。凹透鏡又可分為:雙凹透鏡,是兩面凹的透鏡;平凹透鏡,是一面凹、一面平的透鏡;凸凹透鏡,為一面凸、一面凹的透鏡。
知道光的折射嗎?光線射入凸透鏡,發生第一次折射,出來時又一次折射,兩次折射使平行光線有一個匯聚點,反之,凹透鏡使光線分散,光線的反向延長線會聚于一點,這就是凸透鏡聚光凹透鏡散光的原因。通常凹透鏡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。
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