凸透镜一定是会聚透镜吗
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凸透镜凹透镜会聚和发散的原理
凸透镜和凹透镜都是用来调节光线的传播方向和聚焦的光学器件。
它们的聚焦原理如下:
1. 凸透镜:
凸透镜是一种中间厚边薄的光学透镜,其两侧曲面分别为凸面和平面。
当平行光线垂直射入凸透镜时,由于透镜的凸面形状,光线在透镜上的折射会导致光线的传播方向改变。
根据折射定律,光线离开透镜时发生弯曲,最终汇聚到凸透镜的焦点上,形成实像。
这种现象被称为聚焦或会聚。
2. 凹透镜:
凹透镜与凸透镜相反,它的两侧曲面分别为凹面和平面。
当平行光线垂直射入凹透镜时,同样由于透镜的曲面形状,光线在透镜上的折射使得光线的传播方向改变。
然而,由于凹透镜的凹面形状,光线离开透镜时会发生弯曲,最终看起来像是从透镜后方射出来的。
这种现象被称为发散,也就是光线被凹透镜分散开来。
总的来说,凸透镜和凹透镜在透镜曲面形状不同的情况下,通过折射作用改变光线在透镜上的传播方向,从而使得光线发生聚焦或发散的现象。
第一章 几何光学基本定律1. 已知真空中的光速c =3810⨯m/s ,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n =1.65时,v=1.82 m/s , 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s ,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s 。
2. 一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出:,所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
3. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小直径应为多少?2211sin sin I n I n = 66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I1mm I 1=90︒n 1 n 2200mmL I 2 x88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=4.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n 0 .5. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
凸透镜聚光原理
凸透镜是一种光学器件,具有聚光的功能。
它是由一个中央较厚、两侧较薄的凸面所组成。
根据凸透镜的形状和折射原理,当光线通过凸透镜时,会发生折射和散开的现象。
在凸透镜聚光原理中,当平行光线通过凸透镜的时候,会聚焦成一个点,称为焦点。
焦距是指从凸透镜的中心指向焦点的距离。
根据凸透镜的焦距不同,可以使光线聚焦成不同的位置。
凸透镜聚光的原因是由于折射现象。
当一束光线从一个介质进入另一个折射率较高的介质时,光线会向法线方向弯曲。
对于凸透镜来说,由于外侧较薄、中心较厚的形状,光线在通过时会向中心聚焦。
凸透镜聚光的应用非常广泛。
例如,在投影仪中,凸透镜被用来将光线聚焦在屏幕上,使图像变得清晰可见。
在照相机中,凸透镜被用来调节焦距,使拍摄的物体能够清晰呈现。
此外,凸透镜还被用于放大镜、眼镜等领域。
总而言之,凸透镜聚光原理是通过折射现象使光线向中心聚焦,实现光线的聚焦和放大。
通过调节凸透镜的焦距,可以实现不同位置的聚焦效果。
这种原理在光学领域的应用非常广泛。
初中物理透镜组成像
初中物理透镜组成像主要有以下几个方面:
1.透镜的种类和特点:透镜是透光介质的镜片,根据光线的传播特性,可以
分为凸透镜和凹透镜两类。
凸透镜具有会聚光线的作用,可以将平行光线会聚于一点,即焦点;而凹透镜则具有发散光线的作用,可以使光线偏离原来的直线方向。
2.透镜的焦距:透镜的焦距是透镜对光线的会聚或发散作用的度量,也是透
镜焦点的距离。
对于凸透镜,焦距f为正值,表示凸透镜对光线有会聚作用;
对于凹透镜,焦距f为负值,表示凹透镜对光线有发散作用。
3.透镜的成像规律:当光线通过透镜时,会在另一侧形成像。
根据凸透镜和
凹透镜的成像规律,可以计算出像的位置和大小。
对于凸透镜,当物体位于焦点之外时,像位于凸透镜的另一侧,并且像距随着物距的增大而增大;
对于凹透镜,当物体位于凹透镜的同侧时,可以形成虚像或者实像。
4.透镜的应用:透镜在日常生活和科学实验中有着广泛的应用,如照相机、
摄像机、投影仪、眼镜等。
这些设备都利用了透镜的成像原理,通过对光线的控制和聚焦来获得清晰的图像。
综上所述,初中物理透镜组成像主要包括了透镜的种类和特点、焦距的计算、成像规律以及应用等方面的知识。
这些知识是学习光学的基础,也是理解其他光学仪器和应用的基础。
凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用一、凸透镜对光的会聚作用•凸透镜是一种中央厚、边缘薄的透镜,它有一个凸面和一个凹面。
•当入射光线通过凸透镜时,光线会向透镜的中心聚焦。
•凸透镜对光的会聚作用主要是通过两种光的折射规律实现的:1.所有的入射光线在透镜的中心经过时,都会以相同的角度折射;2.入射到透镜上的平行光会在透镜中心经过后会向透镜的焦点聚焦。
•凸透镜的会聚作用使得光线可以被集中到一个点上,产生放大、成像的效果。
•这一特性在光学仪器和眼镜等领域得到了广泛的应用。
二、凹透镜对光的发散作用•凹透镜同样是一种中央薄、边缘厚的透镜,它有一个凹面和一个凸面。
•当入射光线通过凹透镜时,光线会从透镜的中心发散出去。
•凹透镜对光的发散作用也是通过两种折射规律实现的:1.所有的入射光线在透镜的中心经过时,都会以相同的角度折射;2.入射到透镜上的平行光会在透镜中心经过后会被发散。
•凹透镜的发散作用可以产生分散、减小、散焦的效果。
•这一特性在光学仪器中可用于纠正眼球的屈光问题,如近视、散光等,也被应用于激光切割、焊接等工业领域。
三、凸透镜和凹透镜的应用•凸透镜的会聚作用使得它在摄影、显微镜和望远镜等光学仪器中得到广泛使用。
•凸透镜也是眼镜中最常见的一种透镜,用于矫正远视。
•凹透镜的发散作用可纠正近视、散光等眼球屈光问题,广泛应用于眼镜制造业。
•凹透镜在激光切割、焊接等工业领域发挥着重要作用,用于控制光束的聚焦和散开。
结论凸透镜和凹透镜分别通过光的折射规律,实现了光的会聚和发散作用。
这两种透镜在光学仪器、眼镜制造和工业应用中都发挥着重要作用。
了解它们的特性及应用,有助于我们更好地理解光学现象,进一步应用于科学研究和实际生活中。
四、透镜的形状和焦距•除了凸透镜和凹透镜外,透镜还可以根据其形状来分类。
•凸透镜可以分为双凸透镜和平凸透镜,它们的形状决定了其对光的折射效果。
•凹透镜同样可以分为双凹透镜和平凹透镜,也是根据其形状来分类的。
凸透镜凹透镜对光的发散和会聚作用
凸透镜和凹透镜是光学仪器,在光学技术中发挥着重要作用。
凸透镜和凹透镜不同于普通的透镜,它们有特殊的结构,可以实现发散和会聚的效果。
凸透镜的斜面朝向光源,光线发散,会略微散开,朝某个方向出发;而凹透镜斜面朝向观察点,光线会聚成一个小的焦点,将光线变窄,朝某个方向传输。
凸透镜和凹透镜的形状不同,会发挥不同的聚焦和散焦效果,也会改变光线的方向。
凸透镜能够把空间中发出或收集的光束以聚焦或散射的方式转变到另一空间中。
当光束经过凸透镜时,可以实现光束的发散效果,即把一束紧凑的光束发散成更开散的光束,因此这种透镜也被称为发散镜或广角镜。
凹透镜可以把一束开散的光束会聚到一个窄小的焦点,这就是聚焦效果。
因此,这种透镜也被称为聚焦镜或收集镜。
凸透镜和凹透镜对光有重要的发散和会聚作用。
在广泛的应用场合,凸透镜可以用来实现大视野拍摄,扩散紫外线,照明和广角观测等应用;而凹透镜可以用来实现精确的测量,显微观察,光纤通信,激光成像等应用。
凸透镜和凹透镜在微机和数据传输中也有重要的使用场合,如集成电路、光通信和激光扫描等。
凸透镜和凹透镜在不同场合,对光的发散和会聚作用都很明显,因而得到许多光学仪器的广泛应用。
它们的发散和聚焦光束有助于实现许多复杂的光学功能,也成为实现许多复杂光学仪器的关键。
凸透镜和凹透镜有球面镜,偏高镜,凹透镜,双组非球面镜等不同形式,它们可以灵活变化,能够有效地实现不同的聚运的效果。
“凸透镜成像规律”的口诀“凸透镜成像规律”,由于牵涉到的概念多、成像特点变化多,很不容易记忆。
为此,我们根据实验事实,把“凸透镜成像规律”总结成了四句简明、易记、实用的口诀:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,实像异侧虚同侧。
”“一倍焦距分虚实”是说物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距(u<f)时成虚像;物距大于焦距(u>f)时成实像,即焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点。
“二倍焦距分大小”是说物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f<u<2f)时,成倒立的、放大的实像;物距小于一倍焦距(u<f)时,成正立的、放大的虚像。
而物距大于二倍焦距(u>2f)时,成倒立的、缩小的实像。
即二倍焦距处是凸透镜成放大像或缩小像的分界处。
“物近像远像变大”,即像距变大像变大,像距变小像变小;物体向哪个方向运动,像就向哪个方向移动。
“实像异侧虚同侧”,即呈实像时物和像在凸透镜的异侧,呈虚像时在凸透镜的同侧。
应用上面四句口诀,就可以方便地根据物体或像移动的方向与凸透镜位置,确定物距、像距的大小,从而确定像的大小,解决有关问题了。
例:(1998年山东日照中考题)在物体由远处沿凸透镜的主光轴向焦点移近的过程中,像到凸透镜的距离与实像大小的变化情况是()A、像到透镜的距离逐渐增大,像逐渐变大B、像到透镜的距离逐渐增大,像逐渐变小C、像到透镜的距离逐渐减小,像逐渐变大D、像到透镜的距离逐渐减小,像逐渐变小分析:物体由远处沿凸透镜的主轴向焦点移近,所以像将沿物体移动的方向移动,即像离透镜的距离越来越远,也就是说像距越来越大,又因为“像的大小像距定”,那么,像也就逐渐变大。
所以,应选择答案A。
凸透镜成像规律可用简要归纳成下面几句话:一倍焦距分虚实,(即物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距时,成虚像;物距大于焦距时,成实像,也就是说,焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点)二倍焦距定大小。
凸透镜对光线一定会聚吗?作者:仲御佳来源:《新校园·中旬刊》2016年第02期摘要:透镜是初二光学里最重要的内容,学生对透镜的认识主要停留在形状方面,往往忽略了凸透镜与凹透镜球面的曲率半径以及两侧介质对光线传播的影响,从而在一些特殊例题解答中容易产生错误。
关键词:透镜;会聚;球面曲率半径;传播介质初二物理有这样一道习题:设有一束平行光射入玻璃砖,玻璃砖内有一凸透镜形状的空气泡,试画出光线射入空气泡后的光路图。
(如下图所示)错解:因为空气泡是双凸球面,所以相当于一个“空气凸透镜”,平行光经过该空气泡后必将会聚于凸透镜的右焦点F处。
以上解法是错误的,我们可以从定性和定量两方面进行分析。
关于凸透镜会聚光线,我们不能只看到其具有双凸球面这一外形上的特点,更应该看到不同媒介的特性。
玻璃凸透镜置于空气中,玻璃是光密介质,空气是光疏介质。
光线从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气,两次折射后,光线形成会聚。
我们可以用三棱镜偏折原理来解释:。
如我们再选一个三棱镜并将其倒置,和前一个三棱镜组合在一起,就组成了一个凸透镜的模型,便可以看到光线形成会聚。
在本例中,“空气凸透镜”置于玻璃之中,虽然“空气凸透镜”也具有“双凸球面”的外形特点,但媒介特性正好相反,光线从玻璃射入空气,再从空气射入玻璃,两次折射后,结果正好相反,光线形成发散。
我们也可以用三棱镜偏折来解释:。
从上述例子可见,认识凸透镜会聚光线的规律,不仅要抓住凸透镜的外形,还要抓住其媒质特性,否则就会出现例题中的错误。
为了能使问题更透彻,我们还可以用薄透镜的普通成像公式作定量的分析。
在近轴条件下,薄透镜(凸或凹)的普通物像公式为:①式中s和s'分别为物距和像距,n为薄透镜折射率,n1和n2分别为物方和像方的媒介折射率,r1和r2分别为薄透镜二球面的曲率半径。
据此,薄透镜均置于同一介质中,设次媒介折射率为n,即n1=n2=n',则①式可化为:②,当s→-∞时,③,当s'→-∞时,④。
凸透镜成像规律口诀及解释
凸透镜成像规律是一种光学定律。
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。
扩展资料
凸透镜的成像规律顺口溜及解释:
1、顺口溜:“一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;像的`大小像距定,像儿跟着物体跑。
”
2、解释:
“一倍焦距分虚实”是说物体放在凸透镜的焦点处,不能成像;当物距小于焦距(uf)时成实像,即焦点是凸透镜成虚像或实像的分界点。
“二倍焦距分大小”是说物距大于一倍焦距而小于二倍焦距(f<u<2f)时,成倒立的、放大的实像;物距小于一倍焦距(u2f)时,成倒立的、缩小的实像。
即二倍焦距处是凸透镜成放大像或缩小像的分界处。
“像的大小像距定”,即像距变大像变大,像距变小像变小。
“像儿跟着物体跑”,即物体向哪个方向运动,像就向哪个方向移动。
凸透镜的成像规律口诀:
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,二倍焦点物像等。
实像总是异侧倒。
物近像远像变大,物远像近像变小。
虚像总是同侧正。
物远像远像变大,物近像近像变小。
像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。