凸透鏡成像光路圖

凸透鏡成像規(guī)律的學(xué)習(xí)一般是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出相應(yīng)規(guī)律的.有不少同學(xué)對(duì)這一規(guī)律的理解有一定的難度，大部分同學(xué)以背的方式強(qiáng)記住了成像規(guī)律，時(shí)間長(zhǎng)了容易遺忘.其實(shí)只要同學(xué)們理解了凸透鏡成像的實(shí)質(zhì)是光經(jīng)過(guò)凸透鏡折射后，折射光線正向（反向）相交而形成的，那么通過(guò)從物體的某一點(diǎn)（A）發(fā)出的兩條特殊光線的光路圖，就可以很容易找到這一點(diǎn)經(jīng)凸透鏡所成的像（A′），利用幾何知識(shí)能幫助同學(xué)們較容易地理解并記住凸透鏡在各種情況下的成像規(guī)律.

這里選擇物體AB與主光軸垂直，一端（B）放在主光軸上，這樣B的像B′也一定在主光軸上，且A′B′也一定和主光軸垂直，所以只要從物體A點(diǎn)畫(huà)出兩條特殊光線（一條平行于主光軸，一條過(guò)光心），根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的作用規(guī)律（平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后過(guò)焦點(diǎn)；過(guò)光心的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后傳播方向不變），畫(huà)出它們的折射光線，找到它們的交點(diǎn)，即A的像A′，過(guò)A′向主光軸作垂線，與主光軸的交點(diǎn)即為B′.這樣就找到了AB的像A′B′，同時(shí)可以得出凸透鏡的成像規(guī)律，下面我將各種情況列舉如下：

1.如圖1、圖2，當(dāng)u>2f時(shí)，像A′B′比物AB小，是倒立的，而且是折射光線實(shí)際相交而成的，所以當(dāng)u>2f時(shí)成倒立縮小的實(shí)像.此時(shí)，f

2.如圖3，當(dāng)u=2f時(shí)，像A′B′和物AB大小相等，是倒立的，而且是折射光線實(shí)際相交而成的，所以當(dāng)u=2f時(shí)成倒立等大的實(shí)像.而且此時(shí)，v=2f.所以還可以利用此規(guī)律測(cè)出透鏡的焦距.

3.如圖4、圖5，當(dāng)f2f.應(yīng)用是投影儀，比較圖4、圖5不難看出，放投影時(shí)，膠片離透鏡越近，所成的像越大，同時(shí)應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離透鏡.

4.如圖6，當(dāng)u=f時(shí)，兩條特殊光線的折射光線互相平行，正向、反向都不能相交.所以當(dāng)u=f時(shí)不成像.

5.如圖7、圖8，當(dāng)u

以上是用作圖的方法分析了凸透鏡成像的各種情況，此法不僅能容易理解凸透鏡成像的各種規(guī)律，而且能比較容易理解物體在移動(dòng)過(guò)程中像的變化情況.希望同學(xué)們能掌握此法，鞏固自己對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的理解，并將此規(guī)律應(yīng)用到自己的生活中去.