凸透镜(有汇聚作用的透镜)

凸透镜有汇聚作用的透镜

凸透镜是根据光的折射原理制成的,中央较厚,边缘较薄。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。远视眼镜是凸透镜。

中文名

凸透镜

英文名

Lens

别名

会聚透镜

类别

拼音

tū tòu jìng

成像光路作法

(1)、物体处于2倍焦距以外

(2)、物体处于2倍焦距和1倍焦距之间

(3)、物体处于焦点以内

(4)、凹透镜成像光路

实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。

其实,透镜成像满足透镜成像公式:

1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距)

照相机运用的就是凸透镜的成像规律。镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕。照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上,胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上。至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样。物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。

另外,物在无穷远处的时候,像可以近似地认为在焦点。(正因为这样,傻瓜相机不用调焦)物体远离凸透镜时,像会靠近凸透镜,就是说,物往哪个方向走,像就往哪个方向走。当物从无穷远处移动至距离像2F处,则物的移动速度比像要快。

公式的推导

如图,实物AB发出的平行与主光轴的光过焦点F2与过透镜中心的光交与点E

则DE为实像,BO为物距u,DO为像距v

由相似三角形可以得到BO/OD=AB/DE

CO/DE=OF2/F2D

又由矩形ABOC可以得到AB=CO

所以OF2/F2D= AB/DE=BO/OD

即f/(v-f)=u/v

uv-uf=vf(交叉相乘)

uv=uf+vf

uv/f=u+v(两边同时除以f)

v/f=1+v/u(两边同时除以u)

1/f=1/u+1/v(两边同时除以v)

区别

区别方法

1.触摸法(中间薄边缘厚是凹透镜,中间厚边缘薄是凸透镜)。

2.聚焦法(射入平行光,会聚的是凸透镜,发散的是凹透镜)。

3.放大法(把透镜放到字上,看照后的字是放大是凸透镜,缩小是凹透镜)。

4.摇晃法(将透镜放在字上,向一侧移动,字的方向与透镜移动方向相同的是凹透镜,相反的是凸透镜)。

与凹面镜的区别

一、结构不同

凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成。

凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。

二、成像性质不同

凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用。

凹面镜是反射成像,能成倒立的缩小或放大的实像,也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律。面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像,主要用发散光线。

三、对光的作用不同

凸透镜主要对光线起会聚作用。

凹透镜主要对光线起发散作用。

四、成像不同

凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像。

凹透镜只能成正立缩小虚像。

五、焦点不同

凸透镜有实焦点,有2个焦点。

凹透镜有虚焦点。

六、用途不同

凸透镜用于远视眼镜。

凹透镜用于近视眼镜。

注意事项

1.使用凸透镜时,不能用手触摸镜片。

2.在有强烈的太阳光时,不能把凸透镜对着易燃易爆品,否则会点燃易爆品导致爆炸。

凸透镜的放大倍数(虚像,是正像)只与透镜的焦距有关,且虚像与物在透镜的同一侧。

计算公式是:明视距离(25CM)/焦距=放大倍数。

焦距越短放大倍数越高。

凸透镜的成像倍数(实像,是倒像)与像距有关,且实像与物在透镜的两侧。

它的成像公式:1/焦距=1/物距+1/像距

物越靠近焦点,像距就越大,像也越大。这个实像的放大倍数不受透镜焦距的限制。

凸透镜的表面是弧形的,它是圆的一部分,可以量出弧的半径,这个半径叫做透镜弧面的曲率半径。很明显,这个曲率半径越小,透镜的中间就凸得越高,透镜的厚度也越大,透镜的焦距也就越短。

参考资料

1.凸透镜成像原理 凸透镜成像规律·天奇生活

2.硅平凸透镜是根据光的折射原理制成的·河北瀚考克光电科技有限公司

关键词:凸透镜