凸透镜成像的规律（要求熟记、并理解）： 成像条件物距（u）成像的性质像距（v）应用 U﹥2f U=2f F﹤u﹤2f U=f 0﹤u﹤f 注意：1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 一.选择题 １．下列关于凸透镜成像特点的说法中，错误的是（） A．实像都是倒立的，虚像都是正立的 B．缩小的都是实像，放大的都是虚像 C．缩小的像都是倒立的，放大的像可能是正立的，也可能是倒立的 D．实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同一侧 ２．把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑，若将一个物体放在此透镜前30cm处，可在凸透镜的另一侧得到一个（） A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的实像3．在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，凸透镜的焦距是10㎝，点燃的蜡烛放在距凸透镜15㎝处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像，这个像一定是（） A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、放大的实像4．在探究凸透镜成像规律的实验中，已知凸透镜焦距为10cm，当光屏上成一缩小、倒立的烛焰的像时，烛焰（蜡烛）与凸透镜的距离（） A．大于20㎝ B．大于10㎝且小于20㎝ C．小于10㎝ D．等于20㎝ 5．Ａ１Ｂ１是物体ＡＢ经过凸透镜所成的像，如图所示的情景中，正确的是（） 6．调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，若用一不透光物体挡住半个透镜，则在光屏上（） Ａ．只能成半个烛焰的像，像的亮度不变Ｂ．只能成半个烛焰的像，像的亮度变暗Ｃ．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变Ｄ．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱 7. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，则（） A．所成的是正立、缩小的实像 B．所成的是倒立、缩小的实像 C．把凸透镜向左移动，调整光屏的位置，得到的像变小 D．把凸透镜向右移动，调整光屏的位置，得到的像变小 8.蜡烛从离凸透镜距离为５f的地方向移向凸透镜的过程中，凸透镜所成的像（）
菲涅尔透镜的原理及应用 （国防科大理学院光学小组第六组） [摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 [关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与发展状况 本文主要从菲涅尔透镜的历史，基本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。 1.简介 菲涅尔透镜 (Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜 菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2.菲涅尔透镜的历史 通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。根据史密森学会的描述，1823年，第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔（Phare de Cordouan）上；透过它发射的光线可以在20英里（32千米）以外看到。苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。 3.菲涅尔透镜的基本原理 菲涅尔透镜的工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
一、凸透镜成像规律总结 一、凸透镜成像规律总结 一、凸透镜成像规律总结 1.u2f时，fv2f，成倒立缩小的实像，而且像物分处在透镜两侧；生活中具体应用是照相机。 2.fu2f时，v2f，成倒立放大的实像，而且像物分处在透镜的两侧；生活中具体应用为幻灯机。 3.uf时，初中不讨论此时的像距，成正立放大的虚像，而且像物处于透镜的同侧；生活中具体应用为放大镜。 4.u为无穷大时，即物体离透镜无穷远时（一般将物距远远大于镜头的尺寸或入射光为平行光时就认为物距为无穷大），vf，光屏上可得到一个极亮极小的亮斑，该亮斑就近似为焦点；生活中常用此方法来测量透镜的焦距。 5.两个特殊点 u2f时，成倒立等大的实像，而且像物分居在透镜两侧，此点为像放大与缩小的分界点； uf时，不成像，此点为实像与虚像的分界点。 二、凸透镜成像规律在解题中的应用1.由焦距、物距判断像距 例1.用一焦距为20cm的凸透镜做探究透镜成像规律实验时，如果将物体放在距透镜50cm处，移动光屏可接收到一个清晰的像，则光屏到物体的距离应在什么范围内？ 解析：要求光屏与物体的距离所在的范围，必须知道像距的范围，然后加上物距即可，所以此题转化为求像距的范围。
已知焦距f20cm，又已知u50cm，即u2f，所以成倒立缩小的实像，此时的像距fv2f，即20cmv40cm，所以，光屏到物体的距离D等于uv，即 70cmD90cm。 2.由物距、像距判断焦距 例2.一物体位于距凸透镜80cm处，在凸透镜的另一侧60cm处的光屏上得到一清晰的像，则此凸透镜的焦距大约在多大的范围内？ 解析：根据凸透镜成像的规律可知，当物距u大于像距v时，物体通过凸透镜只能成倒立缩小的实像，因此有以下的不等式成立： u2ffv2f12 代入数据为： 80cm2ff60cm2f解得：30cmf40cm 3.由焦距、像距判断物距 例3.将物体放在一焦距为12cm的凸透镜前，在凸透镜的另一侧距凸透镜27cm 处得到一清晰的像，估算物体离凸透镜的距离？ 解析：因为f12cm，而v27cm，所以v2f，即fu2f，因此， 12cmu24cm。 4.根据成像性质判断焦距 例4.一支点燃的蜡烛距离凸透镜20cm时，光屏上得到一个小于实物的清晰像；当蜡烛移至距凸透镜12cm时，在光屏上看到一个大于实物的清晰的像，请判断此凸透镜的焦距。解析：当u20cm时，在光屏上得到一缩小的像（光屏上像为实像），可知：u2f，即： 20cm2f1
Zemax○R菲涅耳透镜设计工具（UDS）--VR/AR解决方案 Zemax○R自定义面型（UDS）提供了复杂曲面建模的解决方案,使得复杂建模成为可能。 下面在序列模式下以菲涅耳透镜为例，简要概述其建模，仿真及优化能力。序列模式下，对菲涅耳透镜的建模尤其是对锯齿建模一直是个难点，以前一直没有好的解决方案。以前只能通过非序列模式，或者混合序列-非序列模式采用内置的Fresnel 1对锯齿建模。 但非序列模式下（或者混合非序列模式下）Fresnel 1实体建模有一些局限性，体现在： 1.锯齿结构都是小平面结构，如果是成像像质方面有要求的设计如VR，其像质很难达到 要求。这种平面结构主要用于照明等领域，像质要求相对较低。 2.锯齿结构的基底面都是平面，使用性受到限制。目前越来越多的VR使用球面等弧面作 为基底，因此弧面基底建模无法完成。 3.优化能力很困难，这主要是基于当某些光线打在无效的锯齿端面，所导致的杂散光造成。 杂散光的形成导致弥散斑尺寸难于控制及评价，因此几乎无法优化或者要经过一些光线筛选等冗繁的工作后，优化才能进行。 4.公差评估几乎无法实现，其目前的建模方法使得公差分析几乎无法进行，比如无法分析 面型加工公差等影响，所以无法预判加工的可靠性，给加工及评估带来非常大的困难。 序列模式下，虽然内置有多个菲涅耳面型，但都是理想的菲涅耳面（没有锯齿结构，或者说锯齿非常非常浅），这样的建模方式实际上导致了与实际菲涅耳透镜（带锯齿结构）的不符，导致了根本无法评价其性能参数与实际的成像质量。 本文通过自开发的自定义面型（UDS）在序列模式下实现了菲涅耳透镜的灵活建模，扩展了Zemax○R菲涅耳透镜的建模能力，并且自带有锯齿结构，更符合实际，也可直接用于优化及公差分析，可以导出为CAD文件。 核心功能点： 1.基底可以是平面，球面或者是柱面 2.锯齿选择可以是小平面近似或者完全光滑的曲面（更高的像质需求） 3.菲涅耳折射面可以用高的非球面来表征（至r^10项），用于满足高的像质需求 4.可以选择屏蔽杂散光，只对主要像斑点做出评价如点列图尺寸，MTF等 5.可以选择锯齿特征，如等深度锯齿，还是等宽度锯齿 6.可以设置拔模角（draft angle） 7.可直接优化，无需繁琐的杂散光线筛选 8.可用于公差分析等 9.可以输出面型格点数据或者CAD文件
凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越（最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个 像。在经过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性是、、，判断的依据是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为 成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm（改变此距离改变为35cm，5cm选项改变，增加练习度）处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是（）
菲涅尔透镜TracePro教程 首先，本教程是中使用的是TP7，采用RepTile特征应用在所要形成的菲涅尔面上。所以，在应用菲涅尔特性之前，先构建好菲涅尔物镜的结构。 1.构建镜框。 2.点定义，材料特性里面点鳞甲特性，打开鳞甲特性编辑器 3.点上图中的新增特性
命名，选好变化方式，根据你想要定义的内容来定。在这里，我选择可变参数。 点好确定之后，弹出上图，描述上面标注一下，将来用起来好识别。（可无）带宽在这里我输入的是0.225，（参考CYQ大师的进阶资料）。 4.输出数据，方便我们载出之后定义。 点这个按钮，载出。会弹出下面这个。 点保存这个txt文件，名字为Fresnel1.txt。注意存放位置，我们下面会用到。 5.下面最小化TP，让我们学习一下菲涅尔透镜的参数。 在上一个步骤，我们看到Facet Angle和Draft Angle，如下图所示，
这两个角度以及菲涅尔环带宽的介绍，参考如下文件，详见[1]： 我们可以知道，定义带宽之后，需要定义每个环带不同的倾斜角度。 6.为了教程的进行，我们借用TP手册中的资料来载入菲涅尔透镜的角度。 打开文件TracePro\Examples\Demos\Fresnel Lens Arcsecs.txt，该文件里面的数据指的是每一环下facet angle的度数，但是该角度的单位是arcseconds。这个单位是1/3600 度，所以，我们有必要转换回来。下面说的这个转换方法是在Excel 里面转换的，可以借鉴一下。 用Exele打开： 在B列输入公式=A1/3600，再应用 到各列。一共333列(可参考[2])。 拷贝好这一列数据，可以使用Cltl+ Shift+↓选择该列数据复制。 7.使用Excel打开之前的txt文件，Fresnel1.txt再粘贴上面的数据到A19
凸透镜与凹透镜知识详解 认识凸透镜和凹透镜 凸透镜凹透镜 外形特征中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚 对光的作用会聚发散 相关概念 三条特 殊光线 【提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强. 知识典例 1、同样材料制成的大小相同的凸透镜（） A、表面越凸，焦距越长 B、表面越凸，焦距越短 C、表面的凹凸程度与焦距长短无关 D、表面越凸，对光的会聚作用越小 2、下列说法对于凸透镜对光线的作用，说法正确的是（） A、凸透镜可以对光线起发散作用
B、凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用 C、有时通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜有有时对光起发散作用 D、所有通过凸透镜折射后的光线都比原来会聚 3、关于透镜，下列说法中正确的是（） A. 光线通过凹透镜一定不会相交 B. 光线通过凸透镜一定能会聚于一点 C. 凸透镜只对平行光有会聚作用 D. 一个凸透镜有两个实焦点 4、如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形．由此可以判断镜片是( ) A、凸面镜 B、凹面镜 C、凸透镜 D、凹透镜 5、如图所示，表示小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径，由图可知甲透镜应是________透镜，乙透镜应是________透镜．(填“凹”或“凸”) 甲透镜乙透镜 6、永州阳明山国家森林公园风景秀丽，园内严禁游客丢弃饮料瓶，这不仅是为了保护环境，更重要的是因为透明饮料瓶装水后相当于一个________透镜，它对太阳光有________作用，可能引起森林火灾．
7、作图 1.探究凸透镜成像规律 实验 装置 安装 细节 调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中 央 评估 交流 无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在 同一高度；二是蜡烛在一倍焦距以内或蜡烛在焦点上 深入①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变暗 知识详解 凸透镜成像规律
基于菲涅尔透镜的配光设计 内容：一、概述 二、设计方法 三、设计步骤 报告人：陈志强 学号：201510800103 专业：光信1501
1、菲涅尔透镜概述 菲涅尔透镜(Fresnel lens)又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统--灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。 2、基本原理 假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。（如图1-1） 另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球差。 图1-1
3、光学特性 使用普通的凸透镜，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。菲涅耳透镜就是采用这种原理的。菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路（即菲涅耳带)的玻璃，却能达到凸透镜的效果，如果投射光源是平行光，汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。 二、设计方法 1、光源 本设计光源采用给定的点源，在TP软件中可以找到格点光源来仿真。 2、目标光斑 不同接收面的目标光斑有很大差异，具体如图3-9——图3-12。 3、环结构设计 设定环数为3个。 4、目标面 此设计目标接收面设置了4个，可参见图3-6。 三、设计步骤 1、光源格点光源参数如图3-1 图3-1
菲涅尔透镜的原理及应用 (国防科大理学院光学小组第六组） [摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PＩR上产生变化热释红外信号。 [关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用;研究与发展状况 本文主要从菲涅尔透镜的历史,基本原理,分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。 1.简介 菲涅尔透镜（Fresnｅｌ lens)，又称螺纹透镜,是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔(Aｕgｕstｉn·Ｆresnｅl)发明的，他在1８2２年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的,透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1ｍｍ左右,特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜 菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在ＰIR上产 生变化热释红外信号。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合,如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。 2.菲涅尔透镜的历史 通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。孔多塞(1743-１794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。根据史密森学会的描述,１8２3年，第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔(Phaｒe dｅ Cｏrdoｕan）上;透过它发射的光线可以在２０英里(３２千米）以外看到。苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。 3.菲涅尔透镜的基本原理 菲涅尔透镜的工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生 在光学表面（如：透镜表面)，拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
凸透镜成像规律 1透镜区别 1. 1.1 结构不同 2. 1.2 对光线作用不同 3. 1.3 成像性质不同 4. 1.4 透镜与面镜 2成像规律 1. 2.1 成像距离 2. 2.2 文字总结 3成像实验 4应用 1. 4.1 人眼 2. 4.2 照相机 3. 4.3 其他 5测量焦距 6推导方法 1. 6.1 几何法 2. 6.2 函数法 7规律记忆 8应用例题 简介 在光学中，由实际光线会聚而成，且能在光屏上呈现的像称为实像；由光线的反向延长线会聚而成，且不能在光屏上呈现的像称为虚像。讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”如果是厚的弯月形凹透镜，情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜，厚度更大时还会相当于正透镜。 1透镜区别
结构不同 凸透镜：边缘薄、中间厚，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。 凹透镜：边缘厚、中间薄，至少要有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。可分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。 对光线作用不同 凸透镜主要对光线起会聚作用。 凹透镜主要对光线起发散作用。 成像性质不同 凸透镜是折射成像，成的像可以是正立、倒立；虚像、实像；放大、等大、缩小。对光线起会聚作用。 凹透镜是折射成像，只能成正立、缩小的虚像。对光线起发散作用。 透镜与面镜 透镜（通常分为凸透镜和凹透镜）能透过光线，当平行光源照射时，能使光线发生折射，光线均遵守折射定律。 面镜（通常分为凸面镜和凹面镜）不能透过光线，当平行光源照射时，能使光线发生反射，光线均遵守反射定律。 凸透镜可以成倒立的放大、等大、缩小的实像或正立、放大的虚像。可把平行于主光轴的光线会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光线。凹透镜只能成正立、缩小的虚像，主要用于扩散光线。 2成像规律 成像距离 凸透镜成像规律 物距(u) 像距(v) 正倒大小虚实应用特点物镜、像的位置 关系 u>2f f
凸透镜成像规律及其应用专题学案 一、 复习目标 在记住凸透镜成像规律的基础上，学会分析题目中的条件从而判断出凸透镜成像的情况（包括像的倒正、实虚以及放大还是缩小情况），还要学会凸透镜成像情况的实际应用如：照相机、幻灯机、放大镜、望远镜、显微镜以及人的眼睛、眼镜 二、 知识储备 成_____像; 当物距大于2倍焦距时,成_______像,当物距小于2倍焦距时成_______像; 无论成什么像,当物体靠近焦点时,所成的像变_______,且像距变________. 二、典型例题解析： （一）利用凸透镜成像规律判定成像性质 例1:物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜10cm 的光屏上成一个倒立缩小的像。当物体移到凸透镜前10cm 处，所成的是（ ） A 、倒立缩小的实像 B 、倒立放大的实像 C 、正立放大的虚像 D 、正立等大的虚像 【针对性训练】 1、三个焦距都是20cm 的凸透镜，小明利用它们做了一些简易光学器材，第一个做成了简易照相机，拍摄了墙上的一幅画；第二个做了一台投影仪，演示了一张幻灯片；第三个直接作放大镜使用，观察一只小昆虫，使用过程中，下面对应关系连线正确的是（ ） 2、一个物体到凸透镜的距离是30cm 时，在光屏上得到一个放大的实像，若把物体沿凸透镜的主光轴移到距透镜45cm 处，成的像情况是：（ ） A 、放大的实像 B 、缩小的实像 C 、等大的实像 D 、上述三种情况都有可能。 （二）焦距大小的判定 例2.将蜡烛放在距离凸透镜30cm 的地方，在透镜另一侧的光屏上，有蜡烛清晰放大的像，由此可知，该透镜的焦距可能是（ ） A 、20cm B 、15cm C 、10cm D 、5cm 【针对性训练】 有甲、乙、丙三个凸透镜，将这三个透镜放在光具座上做成像实验，在保持各透镜跟烛焰的距离相等的条件下，得到实验记录如下表： 透镜 像的性质 甲 放大 倒立 实像 乙 缩小 倒立 实像 丙 放大 正立 虚像 由此表可知：甲、乙、丙三个透镜的焦距关系是： A 、f 甲>f 乙>f 丙 B 、f 丙>f 甲>f 乙 C 、f 甲
这种叫热释电红外感应探头，菲涅尔透镜+PIR+CDS+BISS0001组成人体检测电路，HX2262是编码IC，产品上用了315声表滤波器说明这个产品是通过315MHz频率发射无线信号给主机接收的报警信号的。工作原理大概是这样：人体发出的红外线经菲涅尔透镜聚焦成一个个小光点。人体移动时发出的红外线经菲涅尔透镜聚焦光点不断地打在PIR红外线热释电感应器（图片中圆金属外壳中间有方方黑色窗口的元件）窗口内的2个热释电晶元上，当那2个热释电晶元上接受到的信号有差异时PIR才会送出被触发的信号（这样做是为了抗干扰），BISS0001是一颗带2级放大电路的热释电红外线信号处理专用IC。BISS0001可外接光敏电阻CDS调整这个产品在外部环境有多光亮时开始工作，PIR检测到的人体感应信号（微弱）输出到BISS0001放大、处理后得到一个时间可调的高电平信号输出送到HX2262编码IC进行编码（因为有的报警器有多路探头，编码后主机容易识别哪路在报警，编码后也防止别人破解），然后再送到RF电路（315声表滤波器、高频管、电感、电容组成的315MHz基频或叫载频振荡器）进行调制，315MHz的基频相当于水，HX2262送过来的信号相当于船。把船放到水中送出去，这种应叫超再
生电路。好多年没的搞了都忘了。 番外篇：PIR热释电红外传感器做得比较好的就我知道的是德国的海曼，日本尼赛拉的也不错，国产的不稳定。 另好的产品菲涅尔透镜都是定做的，菲涅尔透镜与PIR距离位置都是有软件模拟出来的。一般来说菲涅尔透镜都会有一定的弧度而PIR要放在菲涅尔透镜弧度组成的圆心中。 热释电红外是被动型的，所以天气热效果不好，人体如果移动很慢很慢也有可能不检测，另你可以在身体上裹床被子让他检测不到，另这个检测都是有角度的，单个PIR 如果不是圆球的菲涅尔透镜一般做得好的也就是110-120度左右，扇形。有死角。
凸透镜成像规律典型知识及练习题 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系练习形式如下： 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的 是（） A.放大镜成正立、放大的实像 B.照相机成正立、缩小的实像 C.幻灯机成倒立、放大的实像 D.近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 （三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断） 练习：
1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是
4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮点，若把点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm （改变此距离改变为35cm，5cm选项改变，增加练习度）处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到了蜡烛清晰的像这个像一定是 A、倒立、放大的实像 B、倒立、缩小的实 像（） C、正立、放大的虚像 D、正立、放大的实像 （四）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（物、像动态变化） 1、照集体相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取: A、人不动,照相机离人远一些,镜头往外伸一些 B、人不动，照相机离人近一些，镜头往里缩一些 C、人不动，照相机离人近一些，镜头往外伸一些 D、照相机和镜头都不动，人站近一些。 2.小明用一架焦距不变的照相机给小刚拍一张2寸的全身照,小刚在原地不动,小明又要给他拍一张2寸的半身照,正确的操作是() A小明往前移动,并使镜头往里缩 B小明往前移动,并使镜头往外伸
菲涅尔透镜基本原理 什么是菲涅尔透镜 菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔（Augustin.Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。 菲涅尔透镜(Fresnel Lense)是一种微细结构的光学元件，从正面看其象一个飞镖盘，由一环一环的同心圆组成。 基本原理 其工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。 另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。如下图： 从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。 菲涅尔透镜分类 从光学设计上来划分：
正菲涅尔透镜： 光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭。这类透镜通常设计为准直镜（如投影用菲涅尔透镜，放大镜）以及聚光镜（如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。 负菲涅尔透镜： 和正焦菲涅尔透镜刚好相反，焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为第一反射面使用。 从结构上划分： 圆形菲涅尔透镜 菲涅尔透镜阵列， 柱状菲涅尔透镜， 线性菲涅尔透镜， 衍射菲涅尔透镜， 菲涅尔反射透镜， 菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。 总结 菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件，其设计和制造设计到多个技术领域，包括光学工程,高分子材料工程，CNC 机械加工，金刚石车削工艺，镀镍工艺；模压、注塑、浇铸等制造工艺。国内拥有设计及制造能力的公司不多，成都菲斯特科技有限公司从1999年开始致力于菲涅尔透镜的研究，开发和生产，拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段，擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产，同时是成都光电显示工程技术中心的依托单位。
初中物理凸透镜成像规 律专题练习【最全分 类】 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
凸透镜成像规律习题层次分类 （一）照相机、投影仪、放大镜成像的性质及像距和物距的关系 1、照相时，底片上所成的像是、、。镜头离被照物体距离较，物体距镜头的距离底片离镜头的距离。物体离照相机镜头越远，底片上成的像就越 （最后一问感性认识。答案中的红字部分是必须在本节教学中记住。） 2、投影仪的镜头相当于一个 ,来自图案的光经过这个透镜成一个像。在经 过，反射到屏幕上。 3、我们使用放大镜的时候，可以发现物体被，物体和物体经过透镜所成的像在透镜的侧。且放大镜离透镜越近。成的像就越。 4、在使用照相机、投影仪、放大镜时，呈放大像的是，成缩小像的 是，成倒立像的是，成正立像的是，成像能用光屏接到的是。 5、关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（） A. 放大镜成正立、放大的实像 B. 照相机成正立、缩小的实像 C. 幻灯机成倒立、放大的实像 D. 近视眼镜成正立、放大的虚像 （二）照相机、投影仪、放大镜成像时物距像距的具体范围。 1、照相时，被照物体离照相机镜头的距离较，范围是底片上所成的像是、、。像所在的范围是。（三）根据物距范围判断成像的性质，根据成像的性质判断物距范围（静态的区域判断）1、画出物体在a、b、c、d、e各处成像的大致位置和像的大小 2、用平行光源对着玻璃板上的画像照射，如图丙所示。移动光屏找到像，此时画像在光屏上所成的像是、、 3、下图所示，光屏上有清晰地像，像的性 是、、，判断的依据 是。 当蜡烛移到A点时，向远离凸透镜的方向移动光屏可以找到清晰的蜡烛的像，像的性质、、，此时成像为成像原理。 当蜡烛移到B点时，从光屏一侧透过透镜看到烛焰_______的、放大的虚像。此时成像为成像原理。 4、在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，太阳光线会聚后在距离透镜10cm处发现一亮
你知道，人体移动是如何被传感器感应的吗？ 人体感应传感器在我们日常生活中有着广泛的应用，例如，当我们进入银行ATM机时系统发出的温馨安全提醒，去到高级场所门会自动打开，回到家里灯会自动亮起，盗贼非法闯入会立即联动报警等等，诸多不用人控制便可发出对应信号或者做出相应举动的场景实现，都离不开人体移动传感器。 任何发热体都会产生红外线，人体每时每刻都在发射远红外线，同时每时每刻又在吸收远红外线。据测定，人体发射的远红外线波长在9.6微米附近，现在广泛普及的人体移动红外传感器，靠的就是探测人体发射的红外线。 （图片来源网络）
而感应人体的控制元件就是热释电红外线传感器，一种以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化的元器件，利用温度变化的特征来探测红外线的辐射，从而探测人体的靠近。 热释电红外线传感器只允许特定波长范围的红外光通过，换句话说，就是只对人体或体温近似人体的物体起作用，将灯光、阳光和其它红外辐射都统统“排除在外”，什么小动物、手机电磁场、灯光等都不会干扰到它的感测。 菲涅尔透镜，传感器的“眼镜” 在热释电红外线传感器感应红外线能量变化的过程中，单靠热释电红外线传感器本身是不够“准确”的，今天的主角——“菲涅尔透镜”，它在“人体移动感应”过程里起到了至关重要的作用。 （图片来源网络） 一是聚焦，将探测空间的红外线有效地集中到传感器上，并将入射光的波长峰值限制人体红外线辐射的范围内。不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，配上菲涅尔透镜后传感器探测半径可达12米。
二是将探测区内分为若干个明区和暗区，使进入探测区的移动物体/人能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化的热释红外信号。在探测区内无人体移动时，热释电红外线传感器感应到的只是背景温度，当人体进入探测区，热释电红外线传感器感应到人体温度与背景温度的差异，信号被采集后与系统中已存在的探测数据进行比较，并以此判断是否真的有人等红外线源进入探测区域。 所以，如果说热释电红外线传感器是“眼睛”，菲涅尔透镜就是“眼镜”！
探究凸透镜的成像规律： 器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座（带刻度尺） 注意事项：蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上； 口诀：一焦分虚实、二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远实像小，物远虚像大。 注意：1、实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点； 2、虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成； 注意：凹透镜始终成缩小、正立的虚像； 透镜应用 照相机： 1、照相机的镜头是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）大于二倍焦距，成缩小、倒立的实像； 投影仪： 1、投影仪的镜头是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）大于一倍焦距，小于二倍焦距，成放大、倒立的实像； 注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。 放大镜： 1、放大镜是凸透镜； 2、物体到透镜的距离（物距）小于一倍焦距，成放大、正立的虚像；注：要让物体更大，应该让放大镜远离物体； 1、眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）； 2、近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，需戴凹透镜调节； 3、远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，需戴凸透镜调节； 练习题 1、小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，所用凸透镜焦距为10cm．实验过程中，小明将蜡烛的 放在如图所示的位置，这时在右面的光屏上可以得到一个清晰的像，这个像是________(选填：“放大”或“缩小”)，生活中就是利用这个原理制成的（选填：“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。 2、图12是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中，点表示凸透 镜的焦点。吴力在家里的阳台上用数码相机（焦距可调）拍摄下了株洲天元大桥美丽的夜景，如图13甲、乙所示。结合图12分析可知，拍摄照片时，镜头焦距调的较大。
菲涅尔镜片的原理和应用 菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。 菲涅尔镜片是根据法国光物理学家FRESNEL发明的原理采用电镀模具工艺和PE（聚乙烯）材料压制而成。镜片（0.5mm 厚）表面刻录了一圈圈由小到大，向外由浅至深的同心圆，从剖面看似锯齿。圆环线多而密感应角度大，焦距远；圆环线刻录的深感应距离远，焦距近。红外光线越是靠进同心环光线越集中而且越强。同一行的数个同心环组成一个垂直感应区，同心环之间组成一个水平感应段。垂直感应区越多垂直感应角度越大；镜片越长感应段越多水平感应角度就越大。区段数量多被感应人体移动幅度就小，区段数量少被感应人体移动幅度就要大。不同区的同心圆之间相互交错，减少区段之间的盲区。区与区之间，段与段之间，区段之间形成盲区。由于镜片受到红外探头视场角度的制约，垂直和水平感应角度有限，镜片面积也有限。镜片从外观分类为：长形、方形、圆形，从功能分类为：单区多段、双区多段、多区多段。 下图是常用镜片外观示意图： 下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。 当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离A区或中距离B区或近距离C区的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。整个接收人体红外光的方式也被称为被动式红外活动目标探测器。 镜片主要有三种颜色，一、聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易变形。二、白色主要用于适配外壳颜色。三、黑色用于防强光干扰。镜片还可以结合产品外观注色，使产品整体更美观。 每一种镜片有一型号（以年号+系列号命名），镜片主要参数：
菲涅尔透镜(Fresnel lens) 是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度一般在1mm 左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。 菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。 菲涅尔透镜,简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹.通过这些齿纹,可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用.传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵。菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。PIR广泛的用在警报器上。如果你拿一个看看，你会发现在每个PIR上都有个塑料的小帽子。这就是菲涅尔透镜。小帽子的内部都刻上了齿纹。这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红外线辐射的峰值）。成本相当的低。 菲涅耳透镜可以把透过窄带干涉滤光镜的光聚焦在硅光电二级探测器的光敏面上。 菲涅尔透镜由有机玻璃制成,不能用任何有机芤?如酒精等)擦拭。除尘时可先用蒸馏水或普通净水冲洗,再用脱脂棉擦拭。 菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。 菲涅尔镜片是根据法国光物理学家FRESNEL发明的原理采用电镀模具工艺和PE（聚乙烯）材料压制而成。镜片（0.5mm厚）表面刻录了一圈圈由小到大，向外由浅至深的同心圆，从剖面看似锯齿。圆环线多而密感应角度大，焦距远；圆环线刻录的深感应距离远，焦距近。红外光线越是靠进同心环光线越集中而且越强。同一行的数个同心环组成一个垂直感应区，同心环之间组成一个水平感应段。垂直感应区越多垂直感应角度越大；镜片越长感应段越多水平感应角度就越大。区段数量多被感应人体移动幅度就小，区段数量少被感应人体移动幅度就要大。不同区的同心圆之间相互交错，减少区段之间的盲区。区与区之间，段与段之间，区段之间形成盲区。由于镜片受到红外探头视场角度的制约，垂直和水平感应角度有限，镜片面积也有限。镜片从外观分类为：长形、方形、圆形，从功能分类为：单区多段、双区多段、多区多段。图（1）是常用镜片外观示意图：
透镜成像 一、知识概述 通过前面一段时间的学习，我们对光现象的相关知识已有所了解，知道光在同种均匀介质中沿直线传播，在两种介质的表面会发生反射现象和折射现象。本周我们将学习一透镜和透镜的成像规律。 二、重难点知识归纳及讲解 （一）透镜 1、几个概念 凸透镜——中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜 凹透镜——中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜 主轴——最简单的透镜两个表面都是球面的一部分，通过两个球心的直线叫做透镜的主轴。 薄透镜——如果透镜的厚度比球面的半径小许多，这种透镜叫做薄透镜。 光心——薄透镜的中心叫透镜的光心。 2、凸透镜的光学性质 （1）凸透镜对光线有会聚作用。 跟主光轴平行的光线，经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点F，F叫做凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心O点的距离叫做焦距。 注意：会聚作用不一定要使折射光线相交，凸透镜对光的会聚作用指的是：光通过透镜后，其折射光线向主轴偏折，即在原光线的传播方向上合拢一些。 （2）凸透镜的三条特殊光线如下图所示： (1)
（2）（3） 3、凹透镜的光学性质 （1）凹透镜对光线有发散作用。 跟凹透镜主光轴平行的光线，经过凹透镜后形成发散光线。如果迎着发散的光线望去，会觉得这些光线好像是从凹透镜后某一点F发出来的，F点叫做凹透镜的虚焦点。 凹透镜对光线的发散作用指的是：光线通过凹透镜后，其折射光线远离主光轴偏折，即在原光线的传播方向上发散开一些。 （2）凹透镜的三条特殊光线如下图所示： （1） （2）（3） 例1、如图所示，AB为一条经过透镜折射后的光线，MN为透镜的主光轴，L为透镜。由图可知（） A．该透镜可能是凸透镜 B．该透镜可能是凹透镜 C．若该透镜是凸透镜，B点一定是透镜的焦点 D．若该透镜是凹透镜，B点一定是透镜的焦点 解析： 图中仅仅只给出了折射光线，而没有入射光线，此时无法确定光线相对于原来是会聚还是发散，故A、B都是正确；若入射光线平行于主光轴，则B点为凸透镜的焦点，