凸透镜成像规律课件

凸透镜成像规律凸透镜是生活中常见的透镜，例如照相机镜头、放大镜等凸透镜成像规律决定了这些工具的功能和用途凸透镜的定义和特点定义特点凸透镜是中间厚边缘薄的透镜，它能使平行光线会聚到一点，•凸透镜有两个焦点，对称分布在光轴的两侧这个点叫做焦点•凸透镜对光线有会聚作用，能使平行光线会聚于焦点•凸透镜能形成实像或虚像，取决于物体的位置和透镜的焦距光线在凸透镜中的传播平行光线平行于主光轴的光线经过凸透镜后会折射并汇聚于焦点过光心的光线过凸透镜光心的光线传播方向不会改变过焦点的光线经过凸透镜焦点的光线会折射后平行于主光轴物距、像距和焦距的关系物距是指物体到凸透镜光心的距离，像距是指像到凸透镜光心的距离，焦距是指凸透镜的焦点到光心的距离物距、像距和焦距之间存在着密切的关系，可以用一个公式来表示1/f=1/u+1/v夹角公式推导相似三角形1利用相似三角形原理焦距2利用凸透镜的焦距夹角公式3推导出夹角公式通过分析光线在凸透镜中的传播路径，可以发现物距、像距、焦距和入射角、折射角之间存在着一定的数学关系放大率公式推导定义1像高和物高之比公式2M=h/h=f/f-u推导3利用相似三角形原理放大率是描述像的大小与物体大小的比例关系图像的放大率是指像高与物高的比值，它通常用字母M表示成像类型总结倒立放大的实像倒立缩小的实像正立放大的虚像物体在2倍焦距之外，成倒立放大的实像物体在焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小物体在焦距以内，成正立放大的虚像，像，像的大小大于物体，用于投影仪的实像，像的大小小于物体，用于照相机的大小大于物体，用于放大镜实例物体在焦平面前1当物体位于凸透镜的焦平面前时，物体发出的光线经凸透镜折射后会发散，无法形成实像但我们可以用眼睛观察到一个放大的虚像虚像位于物体同侧，大小比物体大，正立的这是由于人眼会将发散的光线进行反向延长，在延长线上形成的像就是虚像实例物体在焦平面后2当物体位于凸透镜的焦平面后，即物距大于焦距但小于两倍焦距时，凸透镜会形成一个倒立、放大的实像实像可以通过屏幕接收，也意味着光线真正地会聚在一点形成图像，而虚拟像则无法通过屏幕接收，光线并没有真正会聚，只是我们的眼睛会觉得光线好像是从那里发出来的实例物体在倍焦距处32成像位置成像大小成像性质物体在凸透镜的2倍焦距处，成像在2倍焦像的大小与物体的大小相等像是倒立的实像距处实例物体在无穷远处4平行光线像距等于焦距缩小的倒立像当物体位于无穷远处时，入射光线近似于平无论物体在无穷远处的哪个位置，像始终成由于像距等于焦距，像的大小远小于物体，行光线，经凸透镜折射后汇聚于焦点在透镜的焦点上，像距等于焦距成缩小的倒立实像实例物体在中间位置5物体放置在凸透镜的两倍焦距和焦距之间，即2fuf，此时成像在凸透镜另一侧，是倒立、放大的实像当物体逐渐靠近凸透镜时，像会逐渐变大，像距也逐渐增大物距和像距的变化规律物距增大1像距减小，物体远离透镜，像也远离透镜，但像的大小减小物距减小2像距增大，物体靠近透镜，像也靠近透镜，但像的大小增大物距变化规律3物距变化时，像距也随之变化，两者之间存在反比例关系，即物距增大，像距减小，物距减小，像距增大放大率的变化规律物距减小1像距增大，放大率增大物距增大2像距减小，放大率减小物距等于焦距3像距为无穷大，放大率为无穷大成像特点总结

11.像的大小

22.像的正负像的大小取决于物距和焦距正像表示像与物同侧，负像表示像与物异侧

33.像的虚实

44.像的倒正实像可以投影到屏幕上，虚像不能投影倒像表示像与物上下颠倒，正像表示像到屏幕上与物上下相同凸透镜的应用相机望远镜相机镜头使用凸透镜将景物成像在感光元件上望远镜使用凸透镜将远处的物体成像，使人眼，根据物距和焦距调整镜头，可以控制成像的能够观察到更清晰、更详细的物体图像大小和清晰度显微镜放大镜显微镜使用凸透镜将微小的物体放大成像，让放大镜是生活中常见的凸透镜应用，它可以将我们能够观察到肉眼无法看到的微观世界物体放大，方便观察细节放大镜的原理和使用凸透镜1焦距较短物体2放在焦距以内放大像3正立、虚像放大镜是凸透镜，焦距较短将物体放在凸透镜的焦距以内，就能看到一个放大的、正立的虚像放大镜的使用方法简单，将放大镜靠近物体，慢慢移动放大镜，直到看到清晰的放大像为止放大镜的应用阅读和观察工艺和维修放大镜可以帮助人们更清楚地阅读细小的文字或观察微小的物体，在一些精细的工艺制作和维修工作中，放大镜可以帮助人们看清细例如邮票、昆虫等节，提高工作效率和精度科学研究日常生活在生物学、地质学等领域，放大镜是重要的工具，用于观察和分析放大镜还可以用在一些日常生活中，例如在阳光下点燃纸张、检查微观结构手表等显微镜的原理和组成光学系统显微镜的核心部分，包括物镜和目镜照明系统提供光源照亮样本，通常包括光源、聚光镜等机械系统支撑和调节光学系统，包括镜筒、载物台、调焦旋钮等显微镜的成像过程光线进入物镜1光线穿过物镜形成第一个实像第一个实像2第一个实像在目镜的焦平面前目镜放大3目镜将第一个实像放大形成最终虚像人眼观察4人眼观察到的就是最终虚像显微镜通过两个透镜组，即物镜和目镜，来形成最终的虚像物镜将物体放大并形成一个实像，然后这个实像再被目镜进一步放大，形成一个虚像，最终被观察者看到显微镜的分类和应用光学显微镜电子显微镜扫描探针显微镜光学显微镜利用可见光，通过电子显微镜使用电子束代替光扫描探针显微镜利用探针扫描透镜组放大观察微小物体，应线，具有更高的分辨率，能观样品表面，获取原子尺度的图用范围广泛，从医学到生物学察更细小的物体结构，在材料像，在纳米材料研究和表面科领域科学和纳米技术等领域应用广学领域应用广泛泛望远镜的原理和组成物镜1收集远处的光线，形成倒立的实像目镜2放大物镜形成的实像，使人眼看到镜筒3固定物镜和目镜，保证光路三脚架4稳定望远镜，保证观测望远镜的原理是利用凸透镜成像规律，将远处的物体成像在人的眼睛上望远镜由物镜、目镜、镜筒、三脚架等组成，每个部件都有其独特的功能反射式望远镜和折射式望远镜折射式望远镜使用透镜汇聚光线，形成影像反射式望远镜使用凹面镜汇聚光线，形成影像两种类型比较•折射式望远镜结构简单，但易产生色差•反射式望远镜结构复杂，但无色差，成像清晰望远镜的成像过程第一步物镜成像物镜是一个凸透镜，它将远处的物体成倒立、缩小的实像这个实像位于物镜的焦距之外第二步目镜成像目镜也是一个凸透镜，它将物镜形成的实像作为物，再次成像这个像是正立、放大的虚像，位于目镜的焦距以内最终成像我们看到的像是目镜形成的虚像，这个像比原来的物体放大许多倍，所以我们可以看到遥远的物体望远镜的应用天文观测军事侦察12望远镜是天文学家观察宇宙的关键工具军用望远镜可用于远距离观察目标，帮，用于研究行星、恒星、星系等天体助士兵在战场上获取情报航海导航观鸟爱好34船舶上的望远镜可以帮助船长定位船只自然爱好者使用望远镜观察野生动物，，确保航线安全近距离欣赏鸟类的美丽光学仪器的未来发展趋势超分辨率显微镜可穿戴光学设备光学芯片技术空间光学天文望远镜克服衍射极限，实现纳米级分结合人工智能技术，提供增强利用光子芯片实现光学器件的突破地球大气层限制，观测更辨率，为生物学研究带来新的现实、虚拟现实等功能，改变集成化，提高光学器件的性能遥远的天体，探索宇宙的奥秘突破人们的生活和工作方式和效率，降低成本总结与思考学习收获未来展望通过学习凸透镜成像规律，我们了解了凸未来可以深入学习光学领域的其他知识，透镜成像的原理和规律，以及相关应用，例如光波的干涉和衍射现象如放大镜、显微镜和望远镜等还可以探索光学仪器的新发展，如高分辨掌握了物距、像距、焦距、放大率之间的率显微镜、超高倍率望远镜等关系，以及它们的变化规律。