凸透镜
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凸透镜是一种常见的透镜,中间厚、边缘薄,至少有一个表面制成球面,或两个表面都制成球面。
[编辑] 基本概念
- 主轴:通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主轴。
- 光心:凸透镜的中心O点是透镜的光心。
- 焦点:平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F,这一点是凸透镜的焦点。
- 焦距:焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距,用f表示。
- 物距:物体到凸透镜光心的距离称物距,用u表示。
- 像距:物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距,用v表示。
[编辑] 成像特点
- 物距与像距的关系:
焦距 | 物距 | 像距 | 像的性质 | 应用 |
---|---|---|---|---|
f | u→∞ | v=f | 不成像 | 测焦距 |
f | u>2f | f<v<2f | 倒立、缩小的实像 | 照相机 |
f | u=2f | v=2f | 倒立、等大的实像 | 粗测焦距 |
f | f<u<2f | v>2f | 倒立、放大的实像 | 幻灯机 |
f | u=f | v→∞ | 不成像 | 手电筒 |
f | u<f | 正立、放大的虚像 | 放大镜 |
- 物像移动方向总是与物体移动方向相同。
- 物体移动的速度与物像移动速度的关系:
- 当u>2f时,物体移动速度大于物像移动速度;
- 当u=2f时,物体移动速度等于物像移动速度;
- 当f<u<2f时,物体移动速度小于物像移动速度;
- 当u<f时,物体移动速度小于物像移动速度。
- 物体与物像的距离关系:
- 当u>f时,物体与物像的距离的最小值为4f,在u=2f时出现。
- 成像公式:
- 证明: