综合百科

揭秘凸透镜成像的奥秘原来这么简单

1.凸透镜的成像特性

1.1当物体放置在凸透镜二倍焦距之外的位置时,会形成倒立且尺寸较小的实像,该实像位于凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间的区域;

1.2当物体恰好处于凸透镜二倍焦距处时,将会得到一个倒立且等比例的实像,此时像与透镜的距离恰好等于二倍焦距;

1.3若物体位于凸透镜一倍焦距与二倍焦距之间的区域,则会产生倒立且尺寸放大的实像,该实像会形成在凸透镜二倍焦距以外的位置;

1.4当物体与凸透镜的距离恰好等于焦距时,光线经过透镜后将不会汇聚成像,因此无法形成可见的图像;

1.5当物体放置在凸透镜一倍焦距以内的区域时,会形成正立且尺寸放大的虚像,此时像与物体的位置位于凸透镜的同侧,并且像到透镜的距离会超过物体到透镜的距离。

2.凸透镜成像的动态变化规律

通过对不同成像图示的对比分析可以发现以下规律:

2.1当凸透镜形成实像时,成像始终呈现倒立状态。若将物体向透镜方向移动,所形成的像会远离透镜而移动,同时像的尺寸会逐渐增大,即物体靠近透镜时,像会远离透镜且尺寸变大;反之,物体远离透镜时,像会靠近透镜且尺寸变小;

2.2当凸透镜形成虚像时,成像始终保持正立状态。若将物体向透镜方向移动,所形成的像也会向透镜方向移动,同时像的尺寸会逐渐减小,即物体靠近透镜时,像也会靠近透镜且尺寸变小;

2.3像与物体的移动速度存在差异,这种差异与物体所处的位置密切相关:

2.3.1当形成放大的像时,像的移动速度会超过物体的移动速度,

2.3.2当形成缩小的像时,像的移动速度会低于物体的移动速度;

2.4凸透镜成像规律可以归纳为两个关键点和三个成像区域:

2.4.1两个关键点:

①二倍焦距点”2F”是区分放大像与缩小像的分界线,

②一倍焦距点(焦点F)是区分实像与虚像的分界线;

2.4.2三个成像区域:

①在u>2f区域,会形成缩小型的实像,

②在f

③在u