凹透镜成像规律光路图是什么样子的

凹透镜成像规律光路图是什么样子的

凹透镜成像规律是光学中的一个重要概念,理解其光路图对于学习光学原理至关重要。凹透镜是一种发散透镜,能够形成虚像,其成像特征与物体的位置密切相关。

凹透镜成像规律

光路图的基本特征

物体与透镜位置关系

当物体位于凹透镜的任意位置时,所形成的像始终是正立缩小的虚像。

像与物体在同一侧,且像距(v)始终小于物距(u),即 ∣v∣u|v|∣v∣u。

光线传播路径

从物体A发出的光线可以通过以下几条路径进行分析:

光心光线:一条经过透镜光心的光线在透镜中不发生偏折,继续沿直线传播。

平行主轴光线:一条平行于主轴的光线经过凹透镜后,会向外发散,其延长线与其他光线的交点即为虚像的位置。

光路图示例

以下是凹透镜成像的光路图示意:

text A

|

|\

| \

| \ --> 光心光线

| \

| \

| \

| \

+-------+------> 主轴

/ |

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/ |

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O (透镜)

在这个图中,物体A发出的光线通过凹透镜O后,形成了一个虚像A'。由于凹透镜的性质,所有经过透镜的平行光线都会向外发散,因此在延长线上找到的交点即为虚像的位置。

成像公式

对于凹透镜,其成像公式为:

1u+1v=1f\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{f}u1​+v1​=f1​

其中:

uuu 为物距(物体到透镜的距离),为正值;

vvv 为像距(虚像到透镜的距离),为负值;

fff 为焦距,焦距为负值。

成像特点总结

成像类型:虚像

像的位置:与物体同侧

像的性质:正立、缩小

物距与像距关系:∣v∣u|v|∣v∣u

凹透镜通过其独特的光学性质,只能形成正立、缩小的虚像。这一规律不仅在理论上有重要意义,在实际应用中,如眼镜和某些照相机中也得到了广泛应用。理解这一成像规律有助于深入掌握更复杂的光学现象。

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