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凸透镜光路图画法:
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凹透镜光路图画法:
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1、凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜,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。
2、凹透镜亦称为负球透镜,镜片的中间薄,边缘厚,呈凹形,所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。近视眼镜是凹透镜。凹透镜分为双凹、平凹、凸凹等形式。
扩展资料:
成像原理:
1、凹透镜成像的几何作图与凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于主光轴,经过凹透镜后偏折为发散光线,将此折射光线相反方向返回至主焦点;另一条通过透镜的光学中心点,这两条直线相交于一点,此为物体的像。
2、将平行光线(如阳光)平行于主光轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点,凸透镜在镜的两侧各有一实焦点,如为薄透镜时,此两焦点至透镜中心的距离大致相等。
参考资料来源:百度百科——凸透镜
参考资料来源:百度百科——凹透镜
一、作图方法:就是利用三条特殊光线当中的两条画交点。特殊光线如下:
(一)凸透镜:
1、第一条光线,平行主轴的光线,经过透镜后一定通过焦点。
2、第二条光线,通过光心的光线,经过透镜后方向不变化。
3、第三条光线,通过焦点的光线,经过透镜后一定平行主轴。
(二)凹透镜:
1、第一条光线,平行主轴的光线,经过透镜后,折射光线的反向延长线经过左侧焦点。
2、第二条光线,通过光心的光线,经过透镜后方向不变。
3、第三条光线,延长线经过右侧焦点的光线,经过透镜后,平行主轴。
二、范例:
用透镜成像的作图法,作出图中发光点A的像A'.
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过A点作平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后通过焦点;过A点作穿过光心的光线,其传播方向不变.这两条光线没有交于一点,而其反向延长线会相交于一点A′,则A'即为发光点A的像,如下图所示.
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三、透镜成像光路图:
1、凸透镜成像
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2、凹透镜成像
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一、凸透镜:又叫“会聚透镜”,对光线有“会聚”作用。
(1)平行于主光轴的平行光线通过凸透镜会聚在凸透镜的主光轴上一点,这个交点是凸透镜的焦点(是实焦点,共有两个,凸透镜左右各一个)【如图光线a】;
(2)不平行于主光轴的会聚光线通过凸透镜会聚在凸透镜的焦点以内【如图光线b】;
(3)不平行于主光轴的发散光线通过凸透镜会聚在凸透镜的焦点以外【如图光线c】;
(4)穿过凸透镜光心的光线传播方向不发生改变,沿直线传播【如图光线d】;
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(5)光路可逆:穿过凸透镜焦点的光线经过凸透镜后变为平行于主光轴的平行光线。
如图所示:
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二、凹透镜:又叫“发散透镜”,对光线有“发散”作用。
(1)平行于主光轴的平行光线通过凹透镜变得发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上一点,这个交点是凹透镜的焦点(虚焦点,共两个,左右各一个)【如图光线a】;
(2)不平行于主光轴的会聚光线通过凹透镜变得发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上的焦点以外【如图光线b】;
(3)不平行于主光轴的发散光线通过凹透镜变得发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上的焦点以内【如图光线c】;
(4)穿过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变,沿直线传播【如图光线d】;
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(5)光路可逆:当入射光线的延长线穿过凹透镜的焦点时,入射光线经过凹透镜后变为平行于主光轴的平行光线。如图所示:
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对于薄透镜,凸透镜和凹透镜的三条特殊光线是成像作图的基础,同时它们也确定了凸透镜和凹透镜成像时的物距、像距和焦距的关系【可几何证明之】。在此,仅就薄透镜近轴光线作图时如何确定非特殊光线如何确定折射方向的方法做简单探讨。根据:1、凸透镜和凹透镜的特殊光线中过透镜光心的光线经透镜后传播方向不改变; 2、物距、像距和焦距之间的关系:凸透镜:1/u+1/v=1/f,凹透镜:1/u-1/v=1/f,; 3、透镜焦平面概念:过焦点垂直于主轴的平面,即:焦平面到透镜的距离等于透镜的焦距。根据凸透镜:1/u+1/v=1/f,凹透镜:1/u-1/v=1/f,;,可知当物距等于无穷大时,像距等于焦距【凹透镜中“-”表示像和入射光线在同侧】。如何是物距等于无穷大呢?简言之就是物体在无穷远处。这时候物体上一点发出的光达到透镜时有何特点呢?达到凸透镜时为平行光线,举个例子:比如:太阳本是比地球大很多的星体。但是它和我们实在是太远了,所以从太阳发出的光达到地球时我们就可以把它看作是平行光线。综上:也既是从无穷远的物体成像的像距等于焦距,即成像在透镜焦平面上。据此:我们就可以确定透镜的一般光线折射后的方向了。如图:我们可以认为入射光线和与之平行的过焦点的光线是从无穷远处同一点发出的,那么这个点经凸透镜成像后应该凸透镜另一侧的焦平面上。即:此入射光线和与入射光线平行的过光心光心将会聚到焦平面上一点。【前提是薄透镜和近轴光线】如图:1.凸透镜:2.凹透镜:注意凹透镜成像在凹透镜入射光线一侧。故折射光线的反向延长线与过光心的光线相交与入射光线一侧的焦平面上。根据以上的方法可以比较容易的做出薄透镜的近轴入射光线的折射光线的方法。
主要记住三条特殊光路就行1.两镜通过光心的光线传播方向不变2.凸透镜和主光轴平行的光线,经过凸透镜后,过焦点凹透镜和主光轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线过焦点3.凸透镜过焦点的光线,经过凸透镜后,和主光轴平行凹透镜正向延长过焦点的光线,经过凹透镜后,和主光轴平行
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