请解释一下凹透镜和凸透镜的原理,请不要重复!谢谢!

请解释一下凹透镜和凸透镜的原理,请不要重复!谢谢!,第1张

透镜亦称为负球透镜,镜片的中央薄,周边厚,呈凹形,所以又叫凹透镜。凹透镜对光有发散作用。平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点。 

  凹透镜成像的几何作图与凸透镜者原则相同。从物体的顶端亦作为两条直线:一条平行于主光轴,经过凹透镜后偏折为发散光线,将此折射光线相反方向返回至主焦点;另一条通过透镜的光学中心点,这两条直线相交于一点,此为物体的像。 

  凹透镜所成的像总是小于物体的、直立的虚像,凹透镜主要用于矫正近视眼。

  两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体,中间部分较薄,称为凹透镜。在光疏介质中使用时,能对入射光束起发散作用,故又称发散透镜。又因其焦距为负,又称负透镜。对薄的凹透镜,成像公式、横向放大率公式和符号法则均与凸透镜同。 

  分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。其两面曲率中心之连线称为主轴,其中央之点O称为光心。通过光心的光线,无论来自何方均不折射。平行主轴之光束,照于凹透镜上折射后向四方发散,逆其发散方向的延长线,则均会于与光源同侧之一点F,其折射光线恰如从F点发出,此点称为虚焦点。在透镜两侧各有一个。凹透镜又称为发散透镜。凹透镜的焦距,是指由焦点到透镜中心的距离。透镜的球面曲率半径越大其焦距越长,如为薄透镜,则其两侧之焦距相等。

  凹透镜所成的像总是小于物体的

凸透镜(convex lens)

  凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是中央部分较厚的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,薄凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。

  将平行光线(如阳光)平行于轴(凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴)射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点(记号为F,英文为:focus),凸透镜在镜的两侧各有一焦点,如为薄透镜时,此两焦点至透镜中心的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜中心的距离,通常以f表示。凸透镜球面半径越小,焦距(记号为:f,英文为:focal length)越短。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、**放映机、显微镜、望远镜的透镜(lens)等。

  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) 

  (关于符号的正负:当物为实物时,1/u为正号,当物体为虚物时,1/u为负号。同样,当像为实像时,1/v为正号,当像为虚像时,1/v为负号)

  凸透镜与凹透镜的区别方法:

  1。触摸法(中间薄边缘厚是凹透镜,中间厚边缘薄时凸透镜)

  2。聚焦法(射入平行光,汇聚的是凸透镜,发散的是凹透镜)

  3。用眼看(把透镜放到字下,看照后的字是放大还是缩小)

[编辑本段]凸透镜成像

  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。 

  在光学中,由实际光线汇聚成的像,称为实像,能用光屏承接;反之,则称为虚像,只能由眼睛感觉。有经验的物理老师,在讲述实像和虚像的区别时,往往会提到这样一种区分方法:“实像都是倒立的,而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”,当然是相对于原物体而言。 

  平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像,都是正立的;而凹面镜和凸透镜所成的实像,以及小孔成像中所成的实像,无一例外都是倒立的。当然,凹面镜和凸透镜也可以成虚像,而它们所成的两种虚像,同样是正立的状态。 

  那么人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所成的像,一定是实像。根据上面的经验规律,视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体,明明是正立的啊?这个与“经验规律”发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 

  当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。可与平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。 

  当物体与透镜的距离大于焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成正立的虚像。 

  与凸透镜的区别 

  一结构不同 

  凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成 

  凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成 

  二对光线的作用不同 

  凸透镜主要对光线起会聚作用 

  凹面镜主要对光线起发散作用 

  三成像性质不同 

  凸透镜是折射成像 

  凹面镜是反射成像凸透镜是折射成像 成的像可以是 正、倒;虚、实;放、缩。起聚光作用 

  凹面镜是反射成像 只能成缩小的正立像。起散光作用透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线尊守折射定律。面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。 

  凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野。

  (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 

  凸透镜成像规律表格

  物体到透镜的距离u 像的大小 像的正倒 像的虚实 像到透镜的距离v 应用实例 

  u>2f, 缩小 倒立 实像 2f>v>f 照相机

  u=2f, 等大 倒立 实像 v=2f 

  2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机

  u=f 无 无 无 平行光源:探照灯

  u<f 放大 正立 虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜

  (3)凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f

  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

  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。 

  该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表: 

  物 距 u 像的性质 像的位置 

  正立或倒立 放大或缩小虚像或实像 与物同侧与异侧像距v 

  u>2f 倒立缩小 实像异侧 f<v<2f 

  u=2f 倒立等大 实像异侧 v=2f 此时物体与像的距离是最小的,既4倍焦距。

  f<u<2f 倒立放大 实像异侧 v>2f 

  u=f 不成像,因为v=无限大(平行,所以无限大)

  u<f 正立 放大 虚像 同侧 u,v同侧 

  这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,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)

  照相机运用的就是凸透镜的成像规律

  镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕

  照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上

  胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上

  至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样

  物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。

  另外,物在无穷远处的时候,像可以近似地认为在焦点。(正因为这样,傻瓜相机不用调焦)

  物远离凸透镜,像也远离凸透镜。物往哪里走,像就往哪里走。

  当物从无穷远处移动至距离像2F处,则物的移动速度比像要快。

垂轴放大率;1/9倍 或 9倍两个正透镜 f’=20mm f’=40mm。d=10mm,相当于一个 f’=18 mm的正透镜 1/u +1/v= 1/ f’ , 1/u +1/(200-u)=1/18 得 物距 =180 ,像距 20 ,而 f’=18 ,故垂轴放大率;(20-18)/18 = 1/ 9倍 或 物距 =20 ,像距 180 故垂轴放大率;(180-18)/18 = 9 倍

物象同侧这种情况只有一种。1物距在 f 内,成的是放大正立的虚像。从光屏一侧才能看到虚像

剩下的:

2 物距为 f 时,不成像。(芭蕾舞台上的追光灯)

3 物距在 f 和 2f 之间,成倒立放大的实像。像距大于 2f 。

4 物距为 2f 时,成等大倒立的实像。像距为2f 。

5 物距大于 2f 时,成倒立缩小的实像。像距在 f 和 2f 之间。

希望能对你有所帮助。注:f为一倍焦距。

基础物理实验中心

主要承担理工科专业的大学物理实验和物理学、光信息科学与技术专业的专业课程实验。

力热实验室 主要仪器设备有测量显微镜、三线摆、开特摆、声速测定仪、热电偶实验仪、粘滞系数测试仪、综合量热实验仪、杨氏模量测试仪、金属线胀系数测试仪、热功当量实验器等。可以进行液体粘滞系数的测定、转动惯量的测定、杨氏模量的测定、空气比热比的测定等20多个实验。

电磁学实验室 主要仪器设备有热电偶实验仪、磁滞回线实验仪、傅里叶合成分析仪、霍尔效应实验仪、、电子束实验仪以及各种仪表测量仪器。可以进行线性元件与非线性元件的伏安特性曲线的研究、电子束的聚焦与偏转、半导体热敏电阻特性的研究、万用电表的设计与制作等20多个实验。

光学实验室 主要仪器设备有迈克尔逊干涉仪、分光计、旋光仪、阿贝折射仪、反射式单色仪、平行光管以及单缝衍射光强分析仪等。可以进行棱镜折射率的测定、滤光片光谱透射率的测定、迈克尔逊干涉仪的调节和使用、薄透镜焦距的测定、组装望远镜以及全息照相等20个实验。

近代物理实验室 主要仪器设备有棱镜摄谱仪、傅里叶变换光谱仪、组合式多功能光谱仪、激光拉曼光谱仪、光学多通道分析器、核磁共振仪、光磁共振仪、塞曼效应仪、密立根油滴仪、富兰克-赫兹仪、测微光度计、黑体辐射实验装置、微波分光计。实验内容涉及原子分子物理、激光技术、电子衍射、核磁共振、X光、微波、真空薄膜等领域20多个实验项目,是物理学和光信息科学与技术专业的专业实验课程。

物理教学法实验室 配有微格教室、数字化信息系统实验设备、电磁打点计时器、静电演示实验箱、韦氏感应起电机、光的干涉衍射偏振演示器、充磁机、阴极射线管、电谐振演示仪、洛伦兹力演示仪、光电效应演示器、光通信及互感现象演示仪等器材。主要用于师范专业进行教学技能训练、教学论实验,演示实验训练、培养实验教学技能和能力。

物理演示实验室 演示实验通过多种仪器对丰富多彩的物理现象进行观察和探究,以激发各专业学生的探索热情、培养创新意识。可进行茹可夫斯基转椅、转动惯量、阻尼摆、傅科摆、飞机升力、高压放电、避雷针、楞次定律、双曲面等90多个实验。

光信息与光电技术实验中心

光纤通信实验室 主要设备有光纤通信原理综合实验系统、光无源器件实验箱、误码测试仪、波分复用器等。承担光纤通信课程的实验。可进行光信号发送和接收、PCM/ AMI/HDB3编译码、CMI/5B6B码型变换、光分路器和波分复用器性能测量等12个实验项目。

电磁场与微波技术实验室 主要设备有电磁波教学综合实验仪、数字存贮频谱分析仪、射频教学实训系统等。承担电磁场、微波技术与天线课程的实验教学。可进行电磁波极化、电磁波感应器设计与制作、微波传输线、定向耦合器等实验项目。

信息光学实验室 主要设备有激光全息与光信息处理综合测试仪、光学系统传递函数测量实验仪等。承担光信息科学与技术专业的专业实验。可进行激光全息与光信息处理综合实验、分辨率板直读法测量光学系统分辨率、利用变频朗奇光栅测量光学系统MTF值等实验项目。

激光技术实验室 主要设备有脉冲调Q固体激光器、激光光束分析仪、激光功率能量计等。承担光信息科学与技术专业的专业实验。可进行氙灯泵浦固体激光器的装调及静态特性、脉冲Nd:YAG激光倍频、激光模式测量与光束分析等实验项目。

电子电工实验中心

模拟电路实验室 主要设备有双踪示波器、DDS信号发生器、台式数字万用表、模拟电路实验箱等。主要承担电子信息工程、通信工程、物理学和光信息科学与技术专业的模拟电路实验。可完成基本放大器、电源、运算放大器的应用电路的近20多个实验项目。

数字电路实验室 主要设备有双踪示波器、DDS信号发生器、台式数字万用表、数字电路实验箱等。承担各专业的数字电路实验。可完成基本门电路和触发器的功能和特性测试实验,组合电路和时序电路的设计、组成和性能测试实验,数字电路应用小系统实验等20多个实验项目。

电工电路实验室:主要设备多功能、网络型电工电路实验台、通用示波器。承担电路分析和电工实验课程。可完成基尔霍夫定律、电压源与电流源的等效变换,正弦稳态电路的相量研究,三相交流电路电压、电流、功率的测量,变压器特性的测试,三相鼠笼式异步电动机的低压控制等20多个实验项目。

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SMT工艺实训室 主要设备AM-SMD838表面贴装回流焊机、AM-AUTOTP2自动贴片机等大型自动化设备,有电子工艺生产流水线20个工位。承担电子信息工程、通信工程专业的SMT工艺实训。可完成各种SMT产品的生产工艺实训,同时也可以对外承接小批量的SMT电路板加工焊接。

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电子设计自动化(EDA)实验室主要设备有CPLD-4型EDA可编程逻辑器件实验箱、自动控制原理模拟实验仪、信号发生器和配套微机。承担电子信息工程和通信工程专业本科生EDA技术及应用、自动控制原理课程实验,以及数字信号处理和信号与系统课程的基于MATLAB环境的软件仿真实验。可进行组合逻辑电路、可编程器件设计、系统的阶跃响应分析、数字滤波器设计、信号与系统分析等实验项目50个。

数字信号处理(DSP)实验室 主要设备为数字信号处理实验箱、ARM嵌入式系统实验箱及开发板,配套微机。承担电子信息工程、通信工程专业本科生DSP原理与应用、嵌入式系统开发与应用等课程的实验。可进行基于DSP芯片、系统、外部控制、算法、Linux内核基础、Linux程序设计、Xscale 270接口等实验项目20个。

信号与系统实验室 配有RZ8662型信号与系统实验箱,数字示波器等设备。承担电子信息工程和通信工程专业本科生信号与系统课程的实验。可进行阶跃响应与冲激响应、抽样定理与信号恢复、信号的卷积、信号的分解与合成、滤波器特性等实验项目12个。

程控交换实验室 配有先进的RZ8623型程控交换技术实验平台,以及相应的测控设备。承担程控交换、现代通信网等课程的实验。可开设双音多频(DTMF)接收与检测、话路PCM CODEC编译码、二/四线变换与回波返损测试、数字时分复用与中继传输实验及程控交换原理等实验。

通信原理实验室 配有通信原理实验箱及测试设备,承担通信原理课程的实验教学。可开设信号发生器系统实验、脉冲幅度调制(PAM)及脉冲编码调制(PCM)实验、2FSK及2PSK调制解调实验、眼图实验、增量调制编译码等实验。

移动通信实验室 配有RZ6003移动交换机、RZ6002移动基站、RZ6001移动通信试验箱、计算机等设备,承担移动通信课程的实验教学。可开设语音模数转换和压缩编码实验、数据和语音系统通信实验、移动系统信令交互、无线信道及信道编码等实验。

现代通信实训中心 配备有完整电信运营网络微型化的现代通信实验平台,主要包含VOIP、IPTV、光传输、EPON光接入等四个实验平台,可完成通信工程及相关专业的实习实训任务;同时,它可以提供通信网络工程师、IPTV工程师等相关的职业培训和技能培训。可进行VOIP系统原理、VOIP电话互通配置、IPTV视频业务、SDH点对点组网配置、SDH环形组网配置、SDH复用段保护环保护(MSP)倒换、Telnet方式调试EPON设备、EPON接入安全保障配置、点对点FE以太网光接入组网等实验实训项目。

借楼一下,你是大学还是高中??大学的话那就旁轴近似成像原理画,计算也可以,用牛顿公式,高斯物象公式随便都可以计算得到,一般都是按照薄透镜来计算,如果是厚透镜就麻烦了,焦平面作图就行,任意光线都可以画出来。前提是你能计算到焦点。

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