凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)
凹透鏡亦稱(chēng)為負(fù)球透鏡,鏡片的中間薄,邊緣厚,呈凹形,所以又叫凹透鏡。下面是小編為大家整理的凹透鏡的三條特殊光線(xiàn),僅供參考,歡迎閱讀。
凹透鏡的三條特殊光線(xiàn)
第一條特殊光線(xiàn)是跟主軸平行的光線(xiàn),折射后通過(guò)焦點(diǎn);
第二條特殊光線(xiàn)是通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn),折射后跟主軸平行;
第三條特殊光線(xiàn)是通過(guò)光心的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡后方向不變。
三條特殊光線(xiàn)的注意事項(xiàng)
它們只適用于薄透鏡,我們高中遇到的一般都是薄透鏡,包括凸透鏡與凹透鏡。
在作圖時(shí),只要任選其中兩條便可。
畫(huà)光路圖時(shí),光線(xiàn)是有方向的,都應(yīng)標(biāo)上箭頭。而且在透鏡兩側(cè),每條光線(xiàn)都要畫(huà)上箭頭,由光線(xiàn)變點(diǎn)確定所求點(diǎn)的像的位置。
拓展:凹凸鏡簡(jiǎn)介
平行光線(xiàn)通過(guò)凹球面透鏡發(fā)生偏折后,光線(xiàn)發(fā)散,成為發(fā)散光線(xiàn),不可能形成實(shí)性焦點(diǎn),沿著散開(kāi)光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn),在投射光線(xiàn)的同一側(cè)交于F點(diǎn),形成的是一虛焦點(diǎn)。
原理
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(xiàn):一條平行于主光軸,經(jīng)過(guò)凹透鏡后偏折為發(fā)散光線(xiàn),將此折射光線(xiàn)相反方向返回至主焦點(diǎn);另一條通過(guò)透鏡的光學(xué)中心點(diǎn),這兩條直線(xiàn)相交于一點(diǎn),此為物體的`像。
成像
經(jīng)凹透鏡成正立縮小虛像,物與像在透鏡同一側(cè)。 1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距)透鏡成像公式(關(guān)于符號(hào)的正負(fù):物距u取正值,ν和f取負(fù)值。)
當(dāng)物體為實(shí)物時(shí),成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側(cè);當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對(duì)值u<f)以?xún)?nèi)時(shí),成正立、放大的實(shí)像,像與物在透鏡的同側(cè); 當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距(指絕對(duì)值u=f)時(shí),成像于無(wú)窮遠(yuǎn); 當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以外兩倍焦距以?xún)?nèi)(均指絕對(duì)值f<u<2f)時(shí),成倒立、放大的虛像,像與物在透鏡的異側(cè); 當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距(指絕對(duì)值u=2f)時(shí),成與物體同樣大小的虛像,像與物在透鏡的異側(cè); 當(dāng)物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距以外(指絕對(duì)值u>2f)時(shí),成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側(cè)。
厚的彎月形情況會(huì)更復(fù)雜。當(dāng)厚度足夠大時(shí)相當(dāng)于伽利略望遠(yuǎn)鏡,厚度更大時(shí)還會(huì)相當(dāng)于正透鏡。
用途
分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。其兩面曲率中心之連線(xiàn)稱(chēng)為主軸,其中央之點(diǎn)O稱(chēng)為光心。通過(guò)光心的光線(xiàn),無(wú)論來(lái)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(fā)散,逆其發(fā)散方向的延長(zhǎng)線(xiàn),則均會(huì)于與光源同側(cè)之一點(diǎn)F,其折射光線(xiàn)恰如從F點(diǎn)發(fā)出,此點(diǎn)稱(chēng)為虛焦點(diǎn)。在透鏡兩側(cè)各有一個(gè)。凹透鏡又稱(chēng)為發(fā)散透鏡。凹透鏡的焦距,是指由焦點(diǎn)到透鏡中心的距離。透鏡的半徑越大其焦距越長(zhǎng),如為薄透鏡,則其兩側(cè)之焦距相等。
兩側(cè)面均為球面或一側(cè)是球面另一側(cè)是平面的透明體,中間部分較薄,稱(chēng)為凹透鏡。在光疏介質(zhì)中使用時(shí),能對(duì)入射光束起發(fā)散作用,故又稱(chēng)發(fā)散透鏡。又因其焦距為負(fù),又稱(chēng)負(fù)透鏡。對(duì)薄的凹透鏡,成像公式、橫向放大率公式和符號(hào)法則均與凸透鏡同。
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。近視眼主要是由于晶狀體的變形,導(dǎo)致光線(xiàn)過(guò)早的集合在了視網(wǎng)膜的前面。凹透鏡則起到了發(fā)散光線(xiàn)的作用,凹透鏡成一個(gè)正立、縮小的虛像,,使像距變長(zhǎng),恰好落在視網(wǎng)膜上了。
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