凸透鏡成像物像距離變化
凸透鏡成像是物理學(xué)科中的重要知識(shí)點(diǎn),物理凸透鏡的成像原理涉及光線的折射、光線追跡和焦點(diǎn)的概念??梢哉f是每次考試必考,學(xué)生一定要熟練掌握,否則會(huì)因此失分。
凸透鏡成像物像距離變化
凸透鏡成像的四種情況:
1、當(dāng)物距u>f時(shí),在光屏上成倒立實(shí)像。
①物距u>2f,2f>像距V>f,成倒立縮小的實(shí)像。
(物與像之間的距離大于4f)。
物距大于像距。
應(yīng)用:照相機(jī)。
②物距u=2f,像距V=2f,成倒立等大的實(shí)像。
(物與像之間的距離為4f)。
物距等于像距。
③2f>物距u>f,像距V>2f,成倒立放大的實(shí)像。
(物與像之間的距離大于4f)。
物距小于像距。
應(yīng)用:投影儀,幻燈機(jī)。
注:成實(shí)像時(shí),物與像之間的最小距離為4f。
若物體與光屏之間的距離小于4f,則光屏上得不到實(shí)像。
變化規(guī)律:物距減小,像距增大,像變大;物距增大,像距減小,像變小。
(物向鏡靠近,像遠(yuǎn)離鏡,像變大;物遠(yuǎn)離鏡,像靠近鏡,像變小。
)用不透明的物體擋住凸透鏡上部分(或下部分),光屏上的像仍完整無(wú)缺,但亮度比原來(lái)的暗。
2、當(dāng)物距u<f時(shí),成正立放大的虛像。
應(yīng)用:放大鏡。
(在光屏上得不到像。
透過凸透鏡在物的同一側(cè)看到正立放大的虛像)變化規(guī)律:物距減小,像距減小,像變小。
注:不管成實(shí)像還是成虛像,物體離凸透鏡焦點(diǎn)越近,像越大。
物點(diǎn)、光心、像點(diǎn)在同一直線上。
實(shí)像與虛像的區(qū)別:實(shí)像總是倒立的,實(shí)像是實(shí)際光線會(huì)聚成的,實(shí)像能用光屏顯示出來(lái)。
虛像總是正立的,虛像是實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線相交而成的,虛像不能光屏顯示出來(lái)。
凸透鏡成像規(guī)律
1、當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),相距在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立縮小的實(shí)像,此時(shí)像距小于物距,相比物小,物像異側(cè)。
2、當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí),像距也在二倍焦距,成倒立等大的實(shí)像。此時(shí)物距等于像距,像與物大小相等,物像異側(cè)。
3、當(dāng)物距小于二倍,焦距大于一倍焦距時(shí),像距大于二倍焦距,成倒立放大的實(shí)像。
此時(shí)像距大于物距,像比物大,物像異側(cè)。
凸透鏡成像的性質(zhì)與判定
1.成像原理:凸透鏡成像遵循光的折射原理,當(dāng)光線通過凸透鏡時(shí),會(huì)發(fā)生折射,使光線在焦點(diǎn)處匯聚。凸透鏡成像的過程可以用公式表示:
I(物距)<2f時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像
I=2f時(shí),成倒立、等大的實(shí)像
I>2f時(shí),成倒立、放大的實(shí)像
2.像距:凸透鏡成像時(shí),物體到凸透鏡的距離稱為物距,而像到凸透鏡的距離稱為像距。當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),物體成像在凸透鏡的焦距之外,稱為物體的虛像。
3.虛實(shí)成像:凸透鏡成像分為實(shí)像和虛像。實(shí)像是光線在凸透鏡內(nèi)部折射形成的,可以通過凸透鏡觀察到;虛像則是光線在凸透鏡外部折射形成的,不能通過凸透鏡觀察到。
4.像的性質(zhì):通過凸透鏡成像的物體,可以形成放大、縮小或等大的實(shí)像。不同物距下,物體與像的距離不同,所成的像也不同。
5.對(duì)焦:凸透鏡的焦距決定了物體與像的距離。當(dāng)物距減小到二倍焦距時(shí),凸透鏡會(huì)形成縮小的實(shí)像。要獲得清晰的像,需要將物體放置在合適的位置,使其位于二倍焦距以內(nèi)。
6.應(yīng)用:凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛,如放大鏡、照相機(jī)鏡頭、投影儀鏡頭等。