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凹透鏡成像

鎖定
凹透鏡是中間薄、邊緣厚的透鏡,對入射光具有發散作用。平行入射光線經過凹透鏡後,其發散光的反向延長線交於一點,即凹透鏡的虛焦點。 [1]  由於光的折射,實際物體經過薄凹透鏡成的像總是正立的、縮小的虛像。 [1] 
中文名
凹透鏡成像 [1] 
外文名
Concave lens imaging [2] 
規    律
只能生成縮小的正立的虛像 [1] 
規律公式
1/u+1/v=1/f [1] 
成像關係
凹透鏡成的像與物體、焦距的關係 [1] 
成像原理
光的折射 [1] 

凹透鏡成像凹透鏡

凹透鏡亦稱為負球透鏡,兩邊厚,中間薄,呈凹形,所以又叫凹透鏡。 [1]  凹透鏡對光有發散作用。平行光線通過凹球面透鏡發生偏折後,光線發散,發散光線的反向延長線相交於F,即虛焦點(凹透鏡有兩個虛焦點)。 [3] 

凹透鏡成像成像規律

合併圖冊
合併圖冊(2張)
凹透鏡對入射的光具有發散作。若入射光為平行光,則發散光的反向延長線相交於一點,即凹透鏡的虛焦點。若凹透鏡前為正立的物體,則通過凹透鏡後成正立、縮小的虛像。 [3] 

凹透鏡成像薄透鏡公式

[1] 
其中:u為物距,v為像距,f為焦距。 [1] 
對於凹透鏡,焦距f為負值。 [1] 
實物、實像對應的u、v為正值。 [1] 
虛物、虛像對應的u、v為負值。 [1] 
常見情況: [4] 
當物體為實物時,成正立、縮小的虛像,像和物在透鏡的同側。 [4] 
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以內時,成正立、放大的實像,像與物在透鏡的同側;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距時,成像於無窮遠;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以外兩倍焦距以內時,成倒立、放大的虛像,像與物在透 鏡的異側; [4] 
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距時,成與物體同樣大小的虛像,像與物在透鏡的異側;
當物體為虛物,凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距以外時,成倒立、縮小的虛像,像與物在透鏡的異側。 [4] 

凹透鏡成像作圖法

利用凹透鏡的三條特殊光線作圖:
第一條,平行主軸的光線,經過透鏡後,折射光線的反向延長線經過左側焦點; [5] 
第二條,通過透鏡光心的光線,經過透鏡後方向不變; [5] 
合併圖冊
合併圖冊(6張)
第三條,通過透鏡後焦點的光線,經過透鏡後一定平行主軸。 [5] 

凹透鏡成像凹透鏡成像的應用

1.近視鏡:由於晶狀體的變形,導致光線匯聚在了視網膜的前面從而看不到清晰的影像。利用凹透鏡對光的發散作用,使得光線經過凹透鏡和晶狀體後仍能夠被匯聚到視網膜上,於是就可以看清物體了。 [1] 
2.伽利略望遠鏡目鏡:由於天文望遠鏡看到的像相對於物體都是倒立的,人們希望看到和實物指向相同的正立的像,為了這一目的,使用凹透鏡作為望遠鏡的目鏡。 [1] 
參考資料