面镜、透镜几何成像图

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1、面镜成像的几何作图原则一、凹面镜成像图（一）凹面镜的反射与成像凹面镜的反射面呈球形的凹面，也叫凹面反光镜。镜面上的中点为镜的顶点（A），镜面的球心为曲率中心（O），球面的半径为曲率半径（AO）。自顶点至曲率中心的连线叫做主轴（AO）。 平行光线射至凹面镜上，反射的光线都集合在凹面镜镜面前的主轴上的某一点，这就是焦点（F），或称主焦点。此主焦点至顶点的距离即为主焦距（f），主集距（f）=1/2曲率半径。如果将凹面镜的镜面向着太阳，太阳光顺着主轴方向照射至镜面上，经过反射，光线可会聚于焦点（F）上，将火柴头放置于该焦点上，可引起火柴燃烧。

2、所以说，凹面反光镜具有聚光的作用（图9）。 凹面镜的成像可通过几何作图的方法求得，作图的原则为： ·从物体的某一点作一与主轴平行的直线为入射光线，入射光线到达球面镜镜面时，发生反射，反射后的方向相反的直线为反射光线，此反射光线必然通过主焦点。 ·从物体的同一点通过镜面的曲率中心的连线为副轴，此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点好为物体在该点成像之处。 如果上述所作的两条直线不能相交于一点，可将所作的两条直线向镜面的后面延长，使两线发生相交，此交点即为成像处。 物体与主焦点相对的位置不同，所形成的像的大小、虚实和位置也不同。 1

3、、当物体（AB）位于主焦点（F）以内，即主焦点与凹面镜镜面顶点之间时，所形成的像为放大的、正的虚像（ab），见图10. （物在焦点内，在镜后成正立放大的虚像）2、当物体（AB）位于主焦点（F）与凹面镜的曲率中心（O）之间时，所形成的像为放大的、倒置的实像（ab），见图11. （物在焦点与曲率中心间，在球心外成倒立放大的实像）53、当物体（AB）位于凹面镜的曲率中心（O）外时，所形成的像为缩小的、倒置的实像（ab））（物在曲率中心外，在球心与焦点间成倒立缩小的实像）4、当物体位于无限远处，也就是说入射光线为平行光，所有的反射光线全部都会

4、集于主焦点（F）上，形成一点状实像，见图12. 5、当物体（AB）恰好位于主焦点（F）处，所有的反射光线都成为平行方向的光线，互不相交，不能形成物像（图13）。 6、当物体（AB）恰好位于曲率中心（O）时，所形成的像为等大的、倒置的实像（ab））（物在曲率中心时，在球心成倒立等大的实像）（二）凸面镜的反射与成像凸面镜成像，属于光学规律。平行光线投射到凸面镜上，反射的光线将成为散开光线，如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面，可会聚并相交于一点，这一点就是凸面镜的主焦点（F），属虚性焦点。5从物体的某一点（A）作一与主光轴平行

5、的直线为入射光线，入射光线到达球面镜镜面时，发生反射，反射后的方向相反的直线为反射光线，此反射光线必然通过主焦点（F）。从物体的同一点（A）通过镜面的曲率中心（C）的连线为副轴，此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点（A′），即为该物体成像之处。凸面镜只能成正立等大的虚像：二、透镜成像图凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散（一）凸透镜的折射与成像凸透镜有三个主要光线：1.过光心的光线,传播方向不改变.；2.与主光轴平行的光线,经过透镜后汇聚在焦点上；3.从焦点出发(或经过焦点)的光经过透镜之后,光线与主光轴平行。1.u>2f，

6、倒立缩小的实像fu>f倒立放大的实像v>2f放映机,幻灯机，投影机简记为：中外倒大实（或物近像远像变大）4.u=f不成像平行光源：探照灯简记为：点上不成像5.u

7、依据凸透镜在u>2f时成异侧、倒立、缩小、实像制成的。（原因是为了扩大视角）3、显微镜的物镜：是依据凸透镜在f2f时成异侧、倒立、放大、实像制成的。4、远视镜：显微镜主要部分是两个凸透镜，一个是焦距很小的物镜，一个是焦距长一些的目镜．两个凸镜的放置特点是使两次都成放大的像，以便增大视角．说目镜的焦距较长是相对于物镜而言的．显微镜镜物镜和目镜的特点时说：物镜的焦距很短，目镜的焦距较长．显微镜放大倍数味物镜倍数乘以目镜倍数（看到的是倒立的像）望远镜的角放大率与物镜和目镜的焦距之比成正比，因此望远镜的光学结构特点是物镜焦距长，目镜焦距

8、短．（如果是最简单的模型两块凸透镜组成无焦系统的那种，必然是倒立的。但是通常用的望远镜中加了倒像的光学系统，所以是正立的。倒立的望远镜也是有的，比如天文望远镜，那个正立倒立无所谓了，加了倒像系统反而会引入新的像差）（二）