凸透镜

　　凸透镜是根据光的折射原理制成的。凸透镜是ZY较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸等形式，凸透镜有会聚光线的作用故又称会聚透镜，较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用，这与透镜的厚度有关。

凸透镜是什么

　　凸透镜拥有放大作用，凸透镜二倍焦距分大小，一倍焦距分实虚正倒。

　　将平行光线(如阳光)平行于主光轴(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)，凸透镜在镜的两侧各有一实焦点，如为薄透镜时，此两焦点至透镜ZX的距离大致相等。凸透镜之焦距是指焦点到透镜ZX的距离，通常以f表示。凸透镜球面半径越小，焦距越短。

　　主轴：通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主光轴。

　　光心：凸透镜的ZXO点是透镜的光心。

　　焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。

　　焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。

　　物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，用u表示。

　　像距：物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距，用v表示。

凸透镜成像原理

　　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。物距越小，像距越小，虚像越小。

　　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。”

　　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。当物体与凸透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。

凸透镜成像规律

　　规律1：当物距大于凸透镜2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。

　　应用：照相机、摄像机。

　　规律2：当物距等于凸透镜2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。

　　应用：测焦距。

　　规律3：当物距小于凸透镜2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。

　　应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。

　　规律4：当物距等于凸透镜1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。

　　规律5：当物距小于凸透镜1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。

　　应用：放大镜。

与凸透镜的成像原理|成像规律相关文文章：

　　凸透镜是指中间厚、边缘薄的透镜(至少有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面)。凸透镜可用于放大镜、老花眼及远视的人戴的眼镜、摄影机、电影放映机、幻灯机、显微镜、望远镜的透镜等。

凸透镜的结构

　　对于凸透镜的Z早研究，一直有很多争论。早在我国西汉(公元前206年～公元25年)《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其中的意思是：将透明的冰削成圆形，并且中间比四周要厚，将冰块向着太阳，用一种易燃的草放在底部Z明亮的地方，Z后将草点燃了!

　　这是人类对于凸透镜的Z早记载。它是一种什么样的结构呢?为什么会有如此的神奇作用?

　　凸透镜实际上是一种中间厚而四周薄的透明体。Z早的凸透镜是将冰雕琢而成;当人们发明了玻璃，由于玻璃的透明和耐磨性，被广泛应用于近视镜片和老花镜片;而现在，由于合成树脂的研制，再加上合成树脂透光性能好、较轻等特点，树脂眼镜片故取代了原来的玻璃镜片。

凸透镜的聚光作用

　　1、在太阳光下，用凸透镜正对着太阳光(凸透镜镜面与光的方向垂直)，调整凸透镜与后面物体的距离，直到物体上呈现一个Z小的亮斑。

　　2、在圆形玻璃杯里装满水，让玻璃杯正对太阳光，调整玻璃杯到后面物体的距离，会看到后面呈现出了一条白色的光斑。

　　3、用厚度均匀的平板玻璃放在阳光下，无论选样调节，后面只是得到稍微暗一些的光斑，无法得到更亮的光斑。

　　用不同的玻璃，为什么会得到不同的亮斑呢?其中的奥秘是：光通过厚薄不同的透明物体时，光线总会向厚的一侧偏离。对于中间厚、四周薄的圆形凸透镜，光线自然地偏向了中间，从而形成了中间Z亮的光斑。

　　对于装满水的柱形玻璃瓶，光通过时只是向中间Z厚处聚集，从而形成了一条光带。对于厚薄相同的玻璃板，光通过时不会聚集，只是通过，所以，没有形成更亮的光斑。你现在知道为什么不能将有饮料的瓶子丢弃到野外了吧!

　　凸透镜不仅能把平行的光线聚集到一起，它还能将分散的光线聚集成平行光。汽车的大灯，就是利用凸透镜使灯泡发出的光变成了平行光，从而可以照得更远了!对于患上老花眼的老年人、从小发育不良的弱视少儿，都可以借助于适当的凸透镜来调整视力!

凸透镜的成像作用

　　如果说，凸透镜能将光线聚集在一起，我们不太使用。而凸透镜的另一个神奇作用，你是睁开眼睛就会使用的――凸透镜成像。另外，我们使用的照相机、手机的摄像头都要利用凸透镜才能形成像。

　　1、晚上，将电视机打开，关闭室内灯光。将凸透镜放在电视机与墙面之间，且靠近墙面。调整凸透镜到墙的距离，直到在墙上形成清晰的像。你会看到墙上的像与电视机里的像同步，只是倒了过来!

　　2、用LED手电筒照射凸透镜，将光斑投射到墙上。调整手电筒与凸透镜的距离，当手电筒距离凸透镜较近时，会在墙上得到放大的光斑;当手电筒距离凸透镜较远时，墙上却会形成较小的光斑。

　　我们的眼睛，能看到美丽的世界，因为我们的眼睛里也有一个类似于凸透镜的结构――晶状体，它能将我们看到的物体在视网膜上形成缩小的像。照相机、电影放映机、多功能投影仪中都有一个重要的结构――凸透镜，利用它们形成了美丽而清晰的画面!

　　细心的话还会发现：弱视的人戴上眼镜后，透过镜片看到的脸比原来变大了!这就是它具有的另一种神奇作用，凸透镜靠近被观察物体时，可以将物体放大!凸透镜还被广泛地用在了望远镜和显微镜中，它使人们成了千里眼，洞察秋毫!

与凸透镜的作用相关文文章：

　　凸透镜Z基本的性质是对光线有会聚作用。如果物体在凸透镜前的不同位置上，物体射出的光线经过凸透镜就会有不同的会聚情况，即物体成像的性质也就不同。因此，凸透镜在我们的生活中有着广泛的应用。

　　1、聚光镜

　　小的时候都玩过用聚光镜将太阳光会聚，能把焦点上的火柴点燃的游戏。聚光镜其实就是一块凸透镜，所以在生活中也常用它来将太阳光会聚，使焦点上的能量更加集中，温度更高。用这种方法点燃可燃物，这是古人取火的方法之一。现代社会中常用凸透镜来会聚太阳光发电，让清洁的太阳能为人类造福。

　　2、远光灯和探照灯

　　越野汽车的远光灯，在晚上射出的光是那样的明亮、照得是那样的远;观察一下你就会知道，这种灯的前面都装有一块凸透镜，它可以让从镜后焦点上射来的光线变成一束平行光，这样灯泡发出的光更集中了。工程和军事上用的探照灯也是这样的道理。

　　3、放大镜

　　生活中常要观察一些细小的物体，集邮爱好者常要观察邮票的真假，保存是否完好，这时自然就想到使用放大镜。放大镜其实就是一个短焦距的凸透镜，在观察时，只要将被观察的物体放在距凸透镜很近的地方，透过凸透镜就可以看到物体正立、放大的像。

　　4、人眼和照相机

　　你可曾透过凸透镜观看窗外的物体?看了你就会知道外面的物体都变小了，而且都是倒立的。人眼和照相机都是这一道理的应用。眼睛中的晶状体是人体中的一块“凸透镜”，当外界射来的光线进入人眼，经过晶状体的折射后，在眼球壁的视网膜上形成一个倒立、缩小的像;再通过视觉神经把信息传入大脑，产生视觉。而照相机其实就是人眼在仿生学上的应用，照相机的镜头也是一块凸透镜，它的作用就相当于是人眼中的晶状体，来自物体的光线经镜头作用后在胶片上成像，将外界的信息记录在胶片上。

　　5、老花眼镜

　　生活中由于人年龄的增长、用眼不卫生和眼疾等因素，常出现人眼将像成在视网膜后面的情况(如图7)，这就是常说的远视眼，人称“老花眼”，看不清楚物体。出现这种情况的主要原因是晶状体的“聚光”能力不够，这时就需要“增加”一块凸透镜来加强晶状体的聚光功能，使光线更会聚，将所成的像前移到视网膜上，使远视眼得以矫正。

　　6、幻灯机、投影仪与电影放映机

　　幻灯机的镜头也相当于一个凸透镜，透明的幻灯片到镜头的距离比镜头的焦距稍大，用强光照射幻灯片，就可以把幻灯片上的画面放映到屏幕上，形成倒立、放大的实像.为了使观众看到正立的像，幻灯片要倒着插在架子上。教学中常用的投影仪的结构与幻灯机相似，主要区别是投影仪用两块大的塑料螺纹透镜做聚光器(螺纹透镜的作用相当于凸透镜)，同时用一块平面镜把像反射到屏幕上.投影仪能放映大画面的幻灯片，也可以投射直接书写在透明胶片上的文字，使用方便。电影放映机是幻灯机的进一步完善，它的胶片可连续移动，并加入了伴音，增强了它的视听效果。

　　7、显微镜

　　放大镜放大的倍数一般只有几倍，Z多不过20多倍，要想进一步提高放大倍数，就要用显微镜.显微镜的镜筒两端各有一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫物镜.物体通过物镜成放大的实像，再通过目镜成放大的虚像，经过两次放大，于是提高了放大倍数。所以医生常用显微镜来观察病人血液中的成分诊断病情;植物课上用它来探究植物不同部位细胞的特征，了解其相关的生理机能。

　　8、望远镜

　　在看奥运会比赛时，要想看到更远的地方就要使用望远镜。普通望远镜镜筒两端分别装一块凸透镜和凹透镜，天文望远镜的镜筒两端则各装有一块凸透镜，物镜的焦距长，目镜的焦距短，这样的望远镜视野更广，特别适宜观察行星和月球。

　　除此之外，生活中还有好多问题都与“凸透镜”有关，在森林里游客如果随地丢弃装水的透明圆饮料瓶，可能会引起森林火灾。这是因为装水饮料瓶相当于凸透镜，它能使太阳光会聚。草堆上Z好不要用塑料薄膜覆盖，积水后的塑料薄膜相当于凸透镜，对阳光有会聚作用，容易引燃草料。隔着圆型注水的杯子看字画，字画被放大，圆型注水杯子相当于凸透镜，它有放大作用。体温计的三角形外形设计，其中有一个凸面相当于凸透镜，也起到放大的作用，这样便于看清其温度等等。

　　可以说“凸透镜”在生活中无处不在。正是因为它的存在，以及它的独特作用，使生活更加丰富多彩。

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