閱讀助我學物理五:神奇的凸透鏡成像 凸透鏡和凸面鏡的區別


如果有人問你:凸透鏡成像有幾種情況,你肯定會回答:根據物距的不同,凸透鏡成像無非是這幾種情況:倒縮小實像、倒大實像、倒放大實像、正創網放大虛像 。
除了這些情況,還有凸透鏡的其他成像情況嗎?邊肖負責任地告訴你:是的!
課堂上,老師演示“創業網絡探索凸透鏡成像規律”實驗時,學生們正在仔細觀察屏幕上的圖像,突然其中一人驚呼:“哇!老師,凸透鏡里有兩個像 ?!薄罢娴膯幔俊碑斃蠋熁卮饡r,他和所有的學生一起去尋找凸透鏡中的兩個圖像 。真的,凸透鏡里有兩個圖像!

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如下圖所示,凸透鏡中有兩個圖像,一個是直立的,另一個是倒置的 。
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這時,每個人都興奮而困惑 。老師也不失時機地問學生:奇怪嗎?神不神奇?這兩個好像是怎么來的?
那么,這兩張圖的成像原因是什么呢?在這個問題上,我們不得不從“探索平面鏡成像特性”的實驗開始 。我們之所以用玻璃板代替平面鏡做實驗,是因為玻璃不僅可以透光,還可以反光,可以幫助我們確定圖像的位置 。也就是說,玻璃也可以通過光的反射成像 。話雖如此,我相信一些學生已經開始找到一些問題的答案 。
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是的,像玻璃一樣,凸透鏡可以透光,也可以反光 。只是與玻璃板不同的是,凸透鏡的反射面是凸的,即當凸透鏡反射光線時,它相當于一面凸面鏡 。你在凸透鏡里看到的兩個圖像,其實屬于凸面鏡成像 。
凸面鏡成像的特點想必大家都記住了 。汽車的后視鏡是一面凸面鏡,你從后視鏡里看到的是一個直立縮小的虛像 。
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那么凸面鏡成像的原因是什么呢?看下面凸面鏡成像的光路圖,就能明白了 。
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原來,凸面鏡成像的原因是光的反射 。通過映射成像過程,我們可以看到凸面鏡形成的圖像是一個垂直縮小的虛像 。
現在我們來看看凸透鏡中兩個神秘圖像的來龍去脈 。
這里,邊肖給圖片中的三幅圖像編號 。圖1是最熟悉的一張 。這幅畫的主人是一根蠟燭 。這是屏幕上蠟燭的真實圖像 。圖像2的主要創業家也是蠟燭,它是凸透鏡的右反射面,通過光線反射使蠟燭在鏡子中變成直立縮小的虛像;那么大象3的主人是誰呢?圖像3被反轉,光屏上的圖像1被反轉 。因此,圖像3的所有者是光屏上的圖像1 。正是凸透鏡的左反射面通過光的反射使光屏上的圖像1在鏡子中變成直立的縮小虛像 。因為光屏上的圖像是反轉的,所以鏡子里的虛像也是反轉的 。

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