凹透镜成像规律详解:表格与图片助你轻松掌握
凹透镜成像规律表格
凹透镜(发散透镜)的成像规律相对简单,它始终成正立、缩小的虚像,且像与物在透镜同侧。下表总结了不同物距下的成像情况:
| 物距 (u) | 像距 (v) | 像的性质 | 应用举例 |
|---|---|---|---|
| u > 0 (任意位置) | v < |f| (虚像距) | 正立、缩小、虚像 | 近视眼镜片 |
| u = ∞ | v = f (焦点处) | 无实像,反向延长线交于焦点 | 虚焦点 |
| u 从∞→0 | v 从 f→0 (像靠近透镜) | 始终正立、缩小、虚像 | 门镜(猫眼)的目镜 |
成像规律图解
下图示意了两条特殊光线通过凹透镜后的折射路径:平行于主光轴的光线经凹透镜发散,其反向延长线交于虚焦点F;通过光心的光线方向不变。两条折射光线的反向延长线相交于像点,形成虚像。
图示说明:
物体位于透镜左侧,光线向右传播。红色线表示入射光线,蓝色线表示折射光线,虚线表示反向延长。像位于物体同侧,且比物体小。
关键规律总结
- 像距始终小于物距: v < u,且 v < |f|。
- 像总是虚像: 不能由光屏接收,只能通过透镜观察。
- 像总是正立且缩小: 与物体相比,像的大小随物距增大而变得更小。
- 物距变化时像距变化: 物越近,像越靠近透镜;物越远,像越靠近焦点(但不超过焦点)。
利用表格和图片记忆,可快速掌握凹透镜成像规律,广泛应用于光学仪器和视力矫正。