透镜和透镜成像
光学仪器中的透镜组合与成像原理
光学仪器中的透镜组合与成像原理光学仪器是利用光学原理制造的工具，广泛应用于医学、天文学、企业测量、人机交互等领域。
在这些光学仪器中，透镜组合起着至关重要的作用，它们能够根据不同的需求实现对光的聚焦、分离、放大等功能。
本文将探讨透镜组合与成像原理。
1. 透镜的基本知识透镜是一种光学元件，具有曲面。
根据透镜的形状，可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜是中间较薄，两边较厚；而凹透镜则是中间较厚，两边较薄。
透镜可以实现光的折射，使光线的传播发生弯曲。
对于凸透镜而言，当光线从凸透镜的一侧射入时，会发生向透镜中心的弯曲；而凹透镜则会将光线向远离透镜中心的一侧进行弯曲。
2. 透镜组合的原理透镜组合是由多个透镜组成的光学系统。
透镜组合的设置是为了实现特定的光学功能，比如放大、聚焦等。
透镜组合可分为串联和并联两种形式。
串联是指将透镜放在同一光路中，光线依次通过每个透镜。
而并联则是指将多个透镜并列放置，光线可以选择通过其中一个透镜。
串联透镜组合的原理是利用每个透镜的折射作用，使得光线按照特定方向进行聚焦。
具体来说，对于两个凸透镜而言，将它们按一定的间距摆放好，当光线从第一个透镜射入时，会被第一个透镜聚焦，并成为第二个透镜的入射光。
第二个透镜再次将光线聚焦，从而获得更强的放大效果。
并联透镜组合的原理是利用不同透镜的特性来实现特定的光学功能。
例如，在显微镜中，使用并联透镜来放大样本。
通过将多个透镜并联放置，可以逐级放大样本图像，使其更清晰，细节更加可见。
3. 透镜组合与成像原理透镜组合在成像中起着至关重要的作用。
透镜组合的不同布局可以改变光线的聚焦和分离，从而实现对图像的成像和观察。
例如，在望远镜中，通过凸透镜和凹透镜的组合，可以将远处的物体聚焦到一个点上。
望远镜的工作原理是利用凸透镜将光线聚焦，然后使用凹透镜将光线进行分离，形成清晰的放大图像。
类似地，在放大镜中使用透镜组合将光线聚焦，使得观察者能够看到更放大的图像。
放大镜的原理是将物体放置在透镜的远焦点处，使物体重新成像，从而放大图像。
《透镜成像》 讲义
《透镜成像》讲义一、透镜的基本概念在探讨透镜成像之前，咱们先来了解一下透镜到底是什么。
透镜，简单来说，就是一种能够折射光线的光学元件。
它通常由透明材料制成，比如玻璃或者塑料。
透镜主要分为凸透镜和凹透镜两种。
凸透镜中间厚、边缘薄，具有会聚光线的作用；而凹透镜则是中间薄、边缘厚，能使光线发散。
二、凸透镜成像规律接下来，咱们重点讲讲凸透镜成像。
这可是透镜成像里非常重要的一部分。
当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时，会在凸透镜的另一侧形成倒立、缩小的实像。
这种情况在生活中的应用，就像照相机，它能把远处的景物缩小成像在底片上。
要是物体在凸透镜的二倍焦距和一倍焦距之间，那么在另一侧就会得到倒立、放大的实像。
投影仪就是利用这个原理，把胶片上的图像放大投射到屏幕上。
而当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，此时成的是正立、放大的虚像。
放大镜就是这样，让我们看到被放大的物体。
为了更直观地理解，咱们可以通过实验来观察。
在实验中，调整物体到凸透镜的距离，同时观察像的性质和位置的变化。
这里有几个关键的概念要记住，比如焦距，就是焦点到光心的距离；还有物距，是物体到凸透镜光心的距离；像距则是像到凸透镜光心的距离。
三、凹透镜成像规律说完凸透镜，咱们再来看看凹透镜。
凹透镜成像总是正立、缩小的虚像。
无论物体放在什么位置，成像的性质都不变。
虽然凹透镜在日常生活中的成像应用相对较少，但在一些特殊的光学仪器中也会用到。
四、透镜成像公式在研究透镜成像时，有一个很重要的公式：1/f ＝ 1/u ＋ 1/v 。
这里的 f 表示焦距，u 表示物距，v 表示像距。
通过这个公式，我们可以在已知其中两个量的情况下，计算出第三个量。
这对于解决一些关于透镜成像的问题非常有帮助。
五、透镜成像的实际应用透镜成像在我们的生活中有着广泛的应用。
除了前面提到的照相机、投影仪和放大镜，显微镜和望远镜也是很好的例子。
显微镜主要由目镜和物镜组成，物镜成倒立、放大的实像，目镜则把这个实像再次放大，让我们能够看清微小的物体。
光的透镜和成像：透镜的焦距和成像规律
光的透镜和成像：透镜的焦距和成像规律光学作为物理学的一个重要分支，研究光的传播、折射和成像等现象。
而透镜作为光学研究中的一个重要器件，具有广泛的应用。
本文将探讨透镜的焦距和成像规律。
一、透镜的分类根据透镜的形状和折射特性，透镜可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜中央比边缘厚，能使光线向中央汇聚，常用于凸显物体。
而凹透镜中央比边缘薄，能使光线发散，常用于分散光线。
二、透镜的焦距透镜的焦距是指透镜上的焦点离透镜的距离，通常用字母f表示。
可以将透镜分为准直透镜和聚焦透镜。
准直透镜是指平行光线通过后会变为发散光线；聚焦透镜是指平行光线通过后会汇聚到一点。
根据透镜的焦距，可以将透镜再分为凸透镜的凸准直透镜和凹透镜的凹聚焦透镜。
三、透镜的成像规律透镜的成像规律是指光线通过透镜后，在另一侧形成的像的特点。
根据透镜的性质和物体的位置，透镜的成像规律可以分为以下情况：1. 物体在透镜的左侧，物距大于2f情况：当物距大于2f时，透镜成像为倒立、缩小、实像。
2. 物体在透镜的左侧，物距等于2f情况：当物距等于2f时，透镜成像为倒立、同大、实像。
3. 物体在透镜的左侧，物距小于2f情况：当物距小于2f时，透镜成像为倒立、放大、实像。
4. 物体在透镜的右侧，物距大于f情况：当物距大于f时，透镜成像为倒立、放大、虚像。
5. 物体在透镜的右侧，物距等于f情况：当物距等于f时，透镜成像为倒立、同大、虚像。
6. 物体在透镜的右侧，物距小于f情况：当物距小于f时，透镜成像为倒立、放大、虚像。
四、光的折射和色散在光线通过透镜时，会发生折射现象。
根据斯涅尔定律，光线通过透镜时的折射角和入射角之间满足一个关系。
这种折射现象导致了透镜能够对光线进行聚焦或发散。
此外，透镜还会产生色散现象。
色散是指光线通过透镜后，由于不同波长的光的折射率不同，使得光线分离成多种颜色。
透镜的折射率和形状决定了光线的色散特性。
总结：透镜是光学中的重要器件，通过透镜的形状和折射特性可以将光线进行聚焦或发散。
透镜成像知识点
透镜成像知识点透镜成像是光学中一个重要的概念，涉及到光线在透镜上的折射和聚焦过程。
了解透镜成像的知识点有助于我们理解光学现象，并在实际应用中做出正确的处理和判断。
本文将介绍透镜成像的基本原理、成像规律以及凸透镜和凹透镜的特点，帮助读者深入理解透镜成像的知识。
1. 透镜概述透镜是一种用于聚焦或分散光线的光学器件。
根据透镜的形状分类，可分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜是中央较厚、边缘较薄的透镜，能够将光线聚焦在透镜的一侧；凹透镜则是中央较薄、边缘较厚的透镜，能够使光线发散。
2. 透镜成像的基本原理透镜成像的基本原理可以通过光线追迹法解释。
当平行于光轴的光线通过透镜时，将会发生折射，不同高度的光线将会经过透镜后汇聚或发散。
汇聚后的光线会形成实像，而发散后的光线则形成虚像。
图中，我们可以看到当光线通过凸透镜时，实像形成于透镜的焦点之后，而凹透镜则形成虚像。
3. 成像规律透镜成像有三个重要的规律，分别是平行光线成像规律、焦距规律和放大率公式。
首先是平行光线成像规律。
当平行光线射向透镜时，经过透镜折射后的光线会汇聚于焦点。
这意味着对于凸透镜而言，入射光线呈现平行光束时，会在透镜后焦点处形成实像；对于凹透镜而言，则会在透镜后焦点处形成虚像。
其次是焦距规律。
焦距是透镜的重要参数，表示光线经过透镜后会汇聚的距离。
根据焦距的不同，可以将透镜分为凹透镜和凸透镜。
焦距的大小与透镜的曲率半径有关，与折射率也有关系。
最后是放大率公式。
放大率是指像与物的大小比值，用符号β表示。
在透镜成像过程中，放大率的大小与物距、像距以及透镜的焦距有关。
通过计算物距和像距的比值，可以得到透镜的放大率。
4. 凸透镜和凹透镜的特点凸透镜和凹透镜在成像过程中有各自的特点。
对于凸透镜而言，当物距大于焦距时，成像会在透镜的逆虚**射**方进行；当物距小于焦距时，成像将在透镜的正方射方进行。
凸透镜的实像是倒立的，而虚像则是正立的。
凹透镜的成像过程相对复杂一些。
凸透镜凹透镜成像原理与公式
凸透镜凹透镜成像原理与公式凸透镜和凹透镜都是常见的光学元件，用于聚焦光线或调节光线的传播方向。
理解凸透镜和凹透镜的成像原理和公式对于理解光学现象和应用非常重要。
首先，我们来看凸透镜的成像原理和公式。
凸透镜是凸面向外的透镜，通过使光线接近光轴的中心线来使其聚焦。
当平行于光轴射入的光线通过凸透镜时，会收敛为一个焦点。
凸透镜的成像公式可以表示为：1/f=1/v-1/u其中，f为透镜的焦距，v为像距（图像与透镜之间的距离），u为物距（物体与透镜之间的距离）。
这个公式被称为薄透镜成像公式，适用于光线通过的区域较窄的透镜。
当物体放置在凸透镜的前焦点的位置时，成像是无穷远的，也就是说图像和透镜之间的距离v无限大。
根据薄透镜成像公式，1/v将接近于0，因此成像公式可简化为：1/f=1/u。
当物体放置在凸透镜的后焦点的位置时，成像是无穷远的。
从薄透镜成像公式可知，1/v-1/u=0，因此v将等于f。
当物体放置在凸透镜的焦点之间时，图像将在凸透镜的另一侧形成。
根据薄透镜成像公式，我们可以计算出图像的位置和大小。
下面，我们来看凹透镜的成像原理和公式。
凹透镜是凹面向外的透镜，通过使光线远离光轴的中心线来使其发散。
当平行于光轴射入的光线通过凹透镜时，会发散为一束。
凹透镜的成像公式与凸透镜的成像公式相同：1/f=1/v-1/u其中，f为透镜的焦距，v为像距，u为物距。
与凸透镜相比，凹透镜的成像具有不同的特点。
当物体放置在凹透镜的前焦点的位置时，成像是虚拟的。
虚像的特点是它们不能投射到屏幕上，只能通过透镜本身观察到。
当物体放置在凹透镜的后焦点的位置时，成像是无穷远的。
根据薄透镜成像公式，我们可以得到1/v-1/u=0，因此v将等于f。
当物体放置在凹透镜的焦点之间时，图像将在凹透镜的同一侧形成。
使用薄透镜成像公式，我们可以计算出图像的位置和大小。
凸透镜和凹透镜是光学实验和仪器中常见的元件，它们广泛应用于望远镜、显微镜、摄像机、眼镜等。
光的成像与透镜凸透镜与凹透镜的成像
光的成像与透镜凸透镜与凹透镜的成像光的成像与透镜——凸透镜与凹透镜的成像在物理学中，光的成像和透镜是一个极其重要的领域。
透镜的种类主要包括凸透镜和凹透镜，它们都有着不同的成像特点和应用。
本文将重点探讨光的成像原理以及凸透镜和凹透镜的成像特性。
一、光的成像原理光的成像是指当光线通过某个介质中的物体时，由于光的折射或反射等作用，使得光线在另一侧的屏幕或者接收器上形成物体的像。
光的成像遵循以下规律：1.光线传播路径上的入射角、出射角和法线三者之间的关系由斯涅尔定律给出；2.光线沿着直线传播；3.光线传播路径的反向沿同一直线。
二、凸透镜的成像特性凸透镜是一种中央较薄边缘较厚的透明介质，它的两个曲面都是凸面。
凸透镜与光的成像有着密切的联系，它的成像特性主要有以下几点：1. 凸透镜成像规律：光线从凸透镜的上方斜射入透镜，当入射光线经过折射后会汇聚到焦点上，形成实像。
对于远离透镜的物体，其像会在焦点附近形成，呈现放大的效果。
2. 凸透镜的物距、像距和焦距关系：根据透镜公式，可以得知物体距离、像距和焦距之间的关系。
透镜公式为1/f = 1/v + 1/u，其中f代表焦距，v代表像距，u代表物距。
当物距无穷大时，像距等于焦距。
3. 凸透镜的放大率：凸透镜的放大率（M）定义为像的高度（h')与物的高度（h）之比。
通过光的成像原理和凸透镜的公式，可以推导出放大率与物距、像距的关系。
放大率为负数时，表明像是倒立的。
三、凹透镜的成像特性凹透镜是一种中央较厚边缘较薄的透明介质，它的两个曲面都是凹面。
凹透镜与光的成像也存在着一定的规律和特性：1. 凹透镜的成像规律：与凸透镜不同，当光线从凹透镜的上方斜射入透镜时，出射的光线会呈现发散的效果，没有实像形成。
对于远离透镜的物体，其像会在虚焦点附近形成。
2. 凹透镜的焦距：凹透镜的焦距为正数，可以根据透镜公式计算焦距。
与凸透镜不同的是，当光线从无穷远处射入凹透镜时，出射光线会汇聚到焦点处。
透镜成像凸透镜与凹透镜的成像规律与特点
透镜成像凸透镜与凹透镜的成像规律与特点【透镜成像：凸透镜与凹透镜的成像规律与特点】透镜作为一种常见的光学元件，具有广泛的应用。
其中，凸透镜和凹透镜是最为常见的两种类型。
本文将介绍凸透镜和凹透镜的成像规律以及它们各自的特点。
一、凸透镜的成像规律与特点凸透镜是一种中间厚度薄于边缘的透镜，它的两面都向外凸起。
当光线通过凸透镜时，光线会发生折射和聚焦。
1. 成像规律：(1) 平行光线经过凸透镜折射后，会汇聚到焦点F1上。
(2) 迎光线经过凸透镜折射后，会发生发散，看起来是从焦点F2发出的。
2. 特点：(1) 成像位置：凸透镜会将物体成像到它的背面，也就是凸透镜的正面。
(2) 成像性质：凸透镜会形成实像，且位置取决于物体的位置，凸透镜的焦距和凸透镜与物体的距离。
(3) 放大性质：对于同一物体，当物体离凸透镜越远，成像越小。
反之，当物体离凸透镜越近，成像越大。
(4) 应用：凸透镜广泛应用于望远镜、显微镜、照相机等光学仪器中。
二、凹透镜的成像规律与特点凹透镜是一种薄于中部厚度的透镜，它的两面都向内凹陷。
当光线通过凹透镜时，光线会发生折射和发散。
1. 成像规律：(1) 平行光线经过凹透镜折射后，会发散。
(2) 迎光线经过凹透镜折射后，会汇聚到焦点F1上。
2. 特点：(1) 成像位置：凹透镜会将物体成像到它的正面。
(2) 成像性质：凹透镜会形成虚像，且位置取决于物体的位置，凹透镜的焦距和凹透镜与物体的距离。
(3) 缩小性质：对于同一物体，无论离凹透镜的距离远近，成像大小都会小于物体本身。
(4) 应用：凹透镜广泛应用于眼镜、放大镜等光学仪器中。
三、透镜成像的共同特点凸透镜和凹透镜都具有以下共同的特点：1. 焦距：焦距是衡量透镜特性的重要参数，凸透镜和凹透镜都具有焦距。
2. 光线折射：凸透镜和凹透镜都通过光线的折射来实现成像。
3. 成像反转：无论是凸透镜还是凹透镜，它们都能够形成倒立的实像或虚像。
4. 成像位置：成像位置的远近和物体与透镜的距离有关，距离透镜越远，成像位置越近。
透镜成像课件
光的折射
光从一种介质斜射入另一 种介质时，传播方向发生 改变，从而使光线偏折。
光的反射
光在两种介质界面上发生 反射，反射光线与入射光 线平行。
透镜成像的基本原理
透镜对光线的作用
透镜可以改变光线的传播方向， 使光线汇聚在一个焦点上。
实像与虚像
通过透镜成像，可以在光屏上形 成实像或虚像。实像是实际光线 汇聚形成的，而虚像则是通过光 的反向延长线形成的。
球面像差
透镜的球面像差是指光线经过透镜 后由于球面形状造成的聚焦不准确 。球面像差会影响成像的清晰度。
色差
透镜的色差是指不同颜色的光线经 过透镜后聚焦在不同的位置上，导 致成像颜色失真。
透镜的应用领域
摄影
显微镜
透镜在摄影中用于将图像放大，以便更容 易拍摄和观察细节。
透镜用于显微镜中，可以将微小的物体放 大，以便更容易观察和研究。
望远镜
矫正视力
透镜用于望远镜中，可以将远处的物体放 大，以便更容易观察和研究。
透镜还可以用于矫正视力，例如近视眼镜 和远视眼镜中的透镜可以改变光线的聚焦 位置，从而矫正视力。
CHAPTER 02
透镜成像原理
光线传播的基本原理
01
02
03
光的直线传播
光在均匀介质中沿直线传 播，遇到障碍物可发生反 射和折射。
04
4. 测量透镜的焦距和成 像距离，记录数据并进 行分析。
实验结果分析与讨论
• 凸透镜成像特点：光线经过凸透镜后，会聚在一个焦点上，形成倒立的实像。 随着物距的增大，像距逐渐减小，像的大小也逐渐变小。
• 凹透镜成像特点：光线经过凹透镜后，散开在一个焦点上，形成正立的虚像。 随着物距的增大，像距逐渐增大，像的大小也逐渐增大。
凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法
凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法一、凸透镜成像规律1.物距与像距的关系：凸透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凸透镜的焦距。
2.成像情况：根据物距与焦距的关系，凸透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > 2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机、摄像机等。
（2）当2f > u > f时，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机、投影仪等。
（3）当u < f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜等。
二、凹透镜成像规律1.成像情况：凹透镜成像时，物距（u）与像距（v）之间存在以下关系：1/f = 1/v - 1/u，其中f为凹透镜的焦距。
根据物距与焦距的关系，凹透镜成像分为以下几种情况：（1）当u > f时，成倒立、缩小的实像。
（2）当u < f时，成正立、放大的虚像。
2.发散作用：凹透镜对光线具有发散作用，使通过透镜的光线推迟会聚。
三、凸透镜与凹透镜的计算方法1.凸透镜焦距的计算：当已知凸透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凸透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u2.凹透镜焦距的计算：当已知凹透镜成像时的物距（u）和像距（v）时，可以通过以下公式计算凹透镜的焦距（f）：1/f = 1/v - 1/u四、凸透镜与凹透镜的应用1.凸透镜的应用：照相机、摄像机、幻灯机、投影仪、放大镜等。
2.凹透镜的应用：近视眼镜、防盗报警器、激光准直等。
综上所述，凸透镜与凹透镜的成像规律与计算方法是光学中的重要知识点。
掌握这些知识，有助于我们更好地理解和应用光学设备。
习题及方法：1.习题：一个凸透镜的焦距是10cm，一物体放在凸透镜前20cm处，求：a)成像情况b)像的大小c)由凸透镜成像规律可知，物距大于2f时，成倒立、缩小的实像。
d)物距为20cm，焦距为10cm，物距是焦距的二倍，所以成倒立、缩小的实像。
凸透镜、凹透镜成像原理与公式
凸透镜、凹透镜成像原理与公式透镜分凸透镜和凹透镜两种⼀、凸透镜成像规律：物体放在焦点之外，在凸透镜另⼀侧成倒⽴的实像，实像有缩⼩、等⼤、放⼤三种。
物距越⼩，像距越⼤，实像越⼤。
物体放在焦点之内，在凸透镜同⼀侧成正⽴放⼤的虚像。
物距越⼤，像距越⼤，虚像越⼤。
⼀）凸透镜成像规律顺⼝溜：1. ⼆倍焦距以外，倒⽴缩⼩实像；⼀倍焦距到⼆倍焦距，倒⽴放⼤实像；⼀倍焦距以内，正⽴放⼤虚像；成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧2. ⼀倍焦距分虚实两倍焦距分⼤⼩物近像远像变⼤物远像近像变⼩三）为了研究各种猜想，⼈们经常⽤光具座进⾏试验。
蜡烛，凸透镜，光屏应尽量保持在同⼀条直线上。
利⽤透镜的特殊光线作透镜成像光路：（1）、物体处于2倍焦距以外（2）、物体处于2倍焦距和1倍焦距之间（3）、物体处于焦点以内（4）、凹透镜成像光路四）实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在⼀倍焦距以内时，得到正⽴、放⼤的虚像；在⼀倍焦距到⼆倍焦距之间时得到倒⽴、放⼤的实像；在⼆倍焦距以外时，得到倒⽴、缩⼩的实像。
透镜成像满⾜透镜成像公式：1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）⼆、凹透镜成像规律：只能⽣成缩⼩的正⽴的虚像。
成虚像时，若是放⼤定是凸透镜⽣成的，缩⼩的⼀定是凹透镜⽣成的。
⽆论是什么透镜⽣成的虚像⼀定是正⽴的，⽣成的实像⼀定是倒⽴的。
⼀）凹透镜成像规律公式1/u+1/v=1/f(u为物距，v为相距，f为焦距，与凸透镜⼀样）凹透镜成的像与物体、焦距的关系⼆）对于薄凹透镜：当物体为实物时，成正⽴、缩⼩的虚像，像和物在透镜的同侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为⼀倍焦距以内时，成正⽴、放⼤的实像，像与物在透镜的同侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为⼀倍焦距时，成像于⽆穷远；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为⼀倍焦距以外两倍焦距以内时，成倒⽴、放⼤的虚像，像与物在透镜的异侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距时，成与物体同样⼤⼩的虚像，像与物在透镜的异侧；当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外时，成倒⽴、缩⼩的虚像，像与物在透镜的异侧。
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平行主光轴的 光线经凸透镜 折射后通过焦 点。
O
F
f
f
凸透镜的特殊光线二
OF ff
根据光的可逆 性原理、画出 如图蓝色的光 线。这条光线 任何用语言描 述。
经过焦点的 光线经凸透 镜折射后平 行主光轴。
O
F
f
f
凸透镜的特殊光线三
OF ff
如图所示的 光线用语言 任何描述？
通过光心 的光线传 播方向不 变。
F
O
F
物体在焦点上，光线延长不相交， 反向延长也不相交，两条直线平 行。所以不成实像，也不成虚像。
2f
F
O
F
2f
从图中可以看出：1、物体在一倍焦距之外所成的像都 是实像。2、所成实像与物体分别位于透镜的两侧。3、 所成实像都是倒立的。4、所成实像可以是放大的、可 以是缩小的、可以是等大的。5、成放大的像物体可能 在2f之外、成缩小的像物体可能在2f和F之间、2f点可 能是放大和缩小的分界点。
凹
透
镜
三
条
延长线经过焦点的光线经凹透镜折射
特
后平行主光轴。
殊
光
线
通过光心的光线传播方向不变。
凸透镜成像
这里有光具座、光屏、凸透镜和蜡 烛。
凸透镜成像
• 凸透镜是能成像的这一事实，我们是有感 性认识的。为了加强这种感性认识，我们 在家中还有亲自动手做一做。不用光具座 ，以白墙做光屏，以放大镜做凸透镜，放 大镜随处可以买到，蜡烛是随处可以找到 的。同学们回家一定要亲自做一做。
凹透镜可以看做无数个小三棱镜组 成的。结合下面的两个图不难理解 凹透镜为什么具有发散光线的作用
透镜的特点
凸透镜具有会聚光线的作用
（凹面镜具有会聚光线的作用）
透 镜
凹透镜具有发散光线的作用
（凸面镜具有发散光线的作用）
凸透镜的特殊光线一
OF ff
如果去掉如图中五 条光线中的四条， 只留一条，如图， 这条光线有什么特 点？用语言任何描 述？
2f
F
O
F
2f
从下图中可以看出：1、U＞ 2f ,成倒 立缩小的实像。2、像都在2f和f之间 很小的范围内变化（f＜V＜ 2f . ）。3、 物距U越小，像距V越大，像越大。
2f
F
O
F
2f
u＞2f U=2f f＜u＜2f U=f
u ＜f
虚实 实像 实像 实像
虚像
倒正 倒立 倒立 倒立
正立
大小 v
B’ B’ B’
F
2f
A’ A’ A’
从图中可以看出：1、物体在焦点以内成虚像，在 焦点以外成实像，实像是在焦点上不成虚像。2、 实像是倒立的，虚像是正立的。3、焦点是实像和 虚像的分界点。在焦点上光线不相交，反向延长线 也不相交。
2f
F
O
F
2f
从图中可以看出：1、物体在焦点以内成虚像。 2、虚像都是正立放大的。3、虚像和物体在透 镜的同一侧。4、物体离透镜越远，成的虚像越 大，像离透镜越远。物体离透镜越近，成的虚 像越小，像离透镜越近。
O
F
f
f
平行主光轴的光线经凸透镜折射后通过 焦点。
凸
透
镜
三
经过焦点的光线经凸透镜折射后平行
条
主光轴。
特
殊
光
线
通过光心的光线传播方向不变。
凹透镜的特殊光线一
如果去掉如图中五条光线中的
四条，只留一条，如图，这条
光线有什么特点？用语言任何
F
F
描述？
ff
平行主光轴的光线 F
F
经凹透镜折射后反
向延长线通过焦点。
就是物体AB的像。
由图中可以看出：物 体AB通过凸透镜所 成的像是倒立的实像。
A
B 2f
F
O
B’
F
2f
A’
如图：相同大小的黑、绿、蓝物体AB距离凸 透镜越近，所成的像A’B’离凸透镜越远，所成 的像A’B’越大。换句话说：物体AB靠近透镜、
像A’B’远离透镜、像A’B’越大。
A AA
B 2f B B
一束太阳光（平行光）照射到凹透镜上，经凹透镜
折射后光线发散。发散光线的反向延长线交与一点
，把一张白纸放在这个点上，白纸不会被烧焦。所 以这个会聚点叫虚焦点，用F表示。凸透镜的焦点叫
实焦点。焦点F到光心O的距离叫焦距，用f表示。
F
F
f
f
F
F
f
f
凸透镜可以看做无数个小三棱镜组 成的。结合下面的两个图不难理解 凸透镜为什么具有会聚光线的作用
。在主光轴上透镜的中心叫光心。
一束太阳光（平行光）照射到凸透镜上，经凸透镜
折射后能会聚于一点。把一张白纸放在这个会聚点 上，白纸会被烧焦。所以这个会聚点叫焦点，用F表
示。焦点在主光轴上。
O
F
f
f
O
F
f
f
测量凸透镜的焦距
取一凸透镜，使其 正对着太阳，凸透 镜后面放一张白纸， 上下移动凸透镜， 使白纸上的光斑最 小、最亮时为止。 用刻度尺测出光斑 到凸透镜的距离就 是该凸透镜的焦距。
o
F
F
2f
F
O
F
2f
· ·· F OF · ·· F OF
· ·· F OF · ·· F OF
交流合作
实验思考
3、当成实像时，如用手挡住透镜的 上半部，猜一猜，光屏上的像可能有 什么变化？
F F
f
规律精炼
例： 在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中 凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距 凸透镜15cm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（ ）
F
O
B’ B’ B’
F
2f
A’
A’ A’
从下图中可以看出：凸透镜 可以成实像，可以不成像， 可以成虚像。可以成倒立的 像，可以成正立的像。可以 成缩小实像，可以成放大实 像，可以成等大实像。
A AA
AA
B 2f B B
FB
O B
提出问题：什么条件下成像？ 什么条件下不成像？什么条件 下成实像？什么条件下成虚像？ 什么条件下成倒立的像？什么 条件下成正立的像？什么条件 下成放大的像？什么条件下成 缩小的像？
第五章第1节 透镜
复习作图
复习作图
比较甲乙两图，思考三棱镜的顶端 破损对光的折射有无影响？
甲
乙
凸透镜
• 透镜就是一个透明的圆盘。有的透镜中间 厚边缘薄叫凸透镜。
• 从侧面看，中间厚边缘薄 更容易体现出来。
凹透镜
• 有的透镜中间薄边缘厚叫凸透镜。
从侧面看，中间薄边缘厚 更容易体现出来。
凸透镜和凹透镜两个面都是球面的一部 分或一个面是球面的一部分一个面是平 面的一部分。两个球心的连线叫主光轴
么影响？
相交不成像。
s
o
F
F
S’
能画出一个点的像就能画出无数点的像。能画出无数点的像就能画出一 条线的像。能画出一条线的像就能画出一个面的像。能画出一个面的像 就能画出一个体的像。
如图：作物体AB的像时， 只要两条光线就能找出A 点的像A’点，过A’点作主
光轴的垂线与主光轴的交 点B’点就是B点的像。A’B’
A 倒立放大的实像 B 倒立缩小的实像 C 正立放大的实像 D 正立放大的虚像
2f
2f
F
O
F
从下图中可以看出：物体在2f点成倒 立等大的实像。也可以用三角形全等 证明物体在2f点成倒立等大的实像。
2f
F
O
F
2f
从下图中可以看出：1、物体在2f和F之间（f＜ u＜2f.u表示物距）成倒立放大的实像。2、像 都在2f之外（V＞ 2f . V表示像距）。3、物距U 越小，像距V越大，像越大。
uv 物像
缩小 f＜v＜2f u↑v↓ 不同侧
等大 V=2f u↑v↓ 不同侧
放大 v＞2f u↑v↓ 不同侧
不成像
放大 v＞u u↑v↑ 同侧
在做具体的光学实验时，一定要左 右移动光屏的位置，光屏上才能到 清晰的像。有了一定的理论知识， 同学们一定要实验亲自验证。
凹透镜成的像都是正立、缩小的虚像。物体 与像都在透镜的同侧。物体离透镜越远，所 成的像离透镜也越远，像越小。
f
f
凹透镜的特殊光线二
F
F
根据光的可逆性原理、 画出如图蓝色的光线。 这条光线任何用语言描 述。
ff
延长线经过焦 点的光线经凹 透镜折射后平 行主光轴。
F
F
f
f
凹透镜的特殊光线三
F
F
如图所示的光线用语言 任何描述？
ff
通过光心的光 线传播方向不 变。
F
F
f
f
平行主光轴的光线经凹透镜折射后发散
其反向延长线光源S向四周反射出无
数条光线。照射到凸透镜上的光线也有无数条，这无数条光
线经凸透镜折射后都会聚在S’点， S’点就是点光源S经凸透镜
所成的像。
研究光学主要是确定像的位置。确定
提问：凸透镜的大 小对所成的像有什
像的位置不需要无数条光线，两条光线就
够了。两条光线相交成实像，反向延 长相交成虚像。延长、反向延长都不