薄透镜成像作图

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(箭頭光的走向為實線,其成像位置即兩實線相交處;
箭尾光的走向為虛線,其成像位置即兩虛線相交處;將箭頭、箭尾成像處相連兩得的圖形即為此箭號之成像)
凸透鏡成像練習:
(1) 物體位於焦距內
(2)物體位於一倍焦距至兩倍焦距之間
(3)物體位於兩倍焦距外
歸納:

實、虛像
<f
=f
f~2f
(薄)透鏡成像作圖
凸透鏡成像:
說明:透鏡成像依折射定律找折射線(折射角度依介質不同等因素而有差異);作圖時不告知折射角度為何,僅告知此透鏡在主軸上的焦點此即告知平行主軸之光折射後皆會通過主軸上之焦點(同理,通過主軸上焦點的光,折射後會平行主軸光的可逆性)。
某點成像位置:某點光源可發出無限多條光線,光經透鏡後各有其走向(如下圖),折射後光線僅在一處可得清楚之像,此即其成像位置。
折射光走向與焦點的關係:
平行光經凸透鏡折射後可會聚於一焦點此為完美凸透鏡的一個特性,借由此特性可知兩條有規則之折射光走向,即(1)平行主軸之光折射後會通過主軸上之焦點(因此光與主軸平行會聚於焦點)(2)通過主軸焦點之光折射光平行主軸(光的可逆性)。
薄凸透鏡之鏡心:
薄凸透鏡之鏡心好像一無厚度之平玻璃,折射光與入射光無偏移現象,即入射光經鏡心方向不變直線前進。
=2f
>2f
公式: + =
物、像位置關係:00 f∞
凹透鏡成像:
對於一個完美且標有焦距、主軸的凹透鏡,可知有三條入射光較容易找出其折射走向,即(1)平行主軸之光(2)通過鏡心之光(3)通過主軸上虛焦點之光;其折射光或折射光之延長線走向分別為(1)通過主軸上的虛焦點(2)方向不變(3)平行主軸。
凹透鏡成像練習:
由上,對於一個完美且標有焦距、主軸的凸透鏡,可知有三條入射光較容易找出其折射走向,即(1)平行主軸之光(2)通過鏡心之光(3)通過主軸上焦點之光;其折射光走向分別為(1)通過主軸上的焦點(2)方向不變(3)平行主軸。
物體成像:
物體非點光源,而是一具有體積大小的光源(或反光體),在作圖上無法對物體上的每一點作成像作圖,因此,通常性作法為,若為條形物則取兩端作成像,其整體成像即兩端之成像點相連(如右上圖)。
(1) 焦距內
(2)一倍焦距至兩倍焦距間
(3) 兩倍焦距外
結論:
折射光走向練習:
(提示:平行光經透鏡會聚於焦點或延長線交會於虛焦點)