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凸透镜是重要的光学仪器元件,广泛用于摄像机、照相机、望远镜、显微镜等方面,在初学“凸透镜成像规律”时,常是用如图1所示的仪器装置,来实验探究凸透镜成像,如果你作过这个实验探究后,还叫用“作图法”釆探究凸透镜成傢,这样就可加深相关印象,深刻理解相关规律,为迁移应用打下良好基础,具体做法如下:
(1)先作出薄透镜图,再作出通过光心(O)的主轴线,[一般都像图2那样,用通过光心(O)而跟主轴(虚线表示)垂直的直线来表示薄透镜),然后在主轴线外一侧适当位置作出实物体图(一般用箭头AB表示,如果是点光源则用S表示)]。
(2)在实物体图的一端点作平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后交于异侧焦点。
(3)再过同一端点作过光心的入射光线,经凸透镜后传播方向不变,这两条折射光线的交点即为像点,连接像点即成为物体的像。
[如果通过焦点的光线,经透镜折射后则跟主轴平行(见图3)]。
现以“点光源经凸透镜折射成像”的作图为例,进行说明。
物体可看成是许许多多的点组成的,物体上每一点都有自己的像,这些点的像集合起来就是物体的像,因此物体的像可用上述作图法求出,
下面是物体离凸透镜不同位置(即μ不同)时作出的成像图:
1.物体位于凸透镜2倍焦距以外(即μ>2f),由图4可知:当μ>2f时(μ—物距,f—焦距),物像呈倒立、缩小的实像,(且f<μ<2f,其中v—像距),这一规律,常应用于照相机等。
2.物体位于焦距与2倍焦距之间(2f>u>f)。
由图5可知,当2f>μ>f时,物像呈倒立、放大的实像(且v>2f),此规律常应用于幻灯机等。
3.物体在焦距以内(μ<f)。
由图6可知,当μ<f时,物像呈正立、放大的虚像(由折射光线的反向延长线会聚而成) (且v>|-f|),此规律常应用于放大镜等。
练习
1.在本页空白处作出物体位于凸透镜2倍焦距处(即μ=2f)的成像图,
2.利用凸透镜的成像作图法,填完下表:
3.使用照相机照相时,要使底片上的像大些,应使镜头与景物的距离__________,同时要调整使镜头与暗箱的距离____________。(填“伸长或缩短”)
4.一物体距离凸透镜30cm,在光屏上形成一放大的像,则焦距可能是( )。
A.15cm B.10cm C.20cm D.35cm
(答案:1、2(略) 3.缩短、伸长 4.C)
(1)先作出薄透镜图,再作出通过光心(O)的主轴线,[一般都像图2那样,用通过光心(O)而跟主轴(虚线表示)垂直的直线来表示薄透镜),然后在主轴线外一侧适当位置作出实物体图(一般用箭头AB表示,如果是点光源则用S表示)]。
(2)在实物体图的一端点作平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后交于异侧焦点。
(3)再过同一端点作过光心的入射光线,经凸透镜后传播方向不变,这两条折射光线的交点即为像点,连接像点即成为物体的像。
[如果通过焦点的光线,经透镜折射后则跟主轴平行(见图3)]。
现以“点光源经凸透镜折射成像”的作图为例,进行说明。
物体可看成是许许多多的点组成的,物体上每一点都有自己的像,这些点的像集合起来就是物体的像,因此物体的像可用上述作图法求出,
下面是物体离凸透镜不同位置(即μ不同)时作出的成像图:
1.物体位于凸透镜2倍焦距以外(即μ>2f),由图4可知:当μ>2f时(μ—物距,f—焦距),物像呈倒立、缩小的实像,(且f<μ<2f,其中v—像距),这一规律,常应用于照相机等。
2.物体位于焦距与2倍焦距之间(2f>u>f)。
由图5可知,当2f>μ>f时,物像呈倒立、放大的实像(且v>2f),此规律常应用于幻灯机等。
3.物体在焦距以内(μ<f)。
由图6可知,当μ<f时,物像呈正立、放大的虚像(由折射光线的反向延长线会聚而成) (且v>|-f|),此规律常应用于放大镜等。
练习
1.在本页空白处作出物体位于凸透镜2倍焦距处(即μ=2f)的成像图,
2.利用凸透镜的成像作图法,填完下表:
3.使用照相机照相时,要使底片上的像大些,应使镜头与景物的距离__________,同时要调整使镜头与暗箱的距离____________。(填“伸长或缩短”)
4.一物体距离凸透镜30cm,在光屏上形成一放大的像,则焦距可能是( )。
A.15cm B.10cm C.20cm D.35cm
(答案:1、2(略) 3.缩短、伸长 4.C)