凸透鏡就是中間厚邊緣薄的透鏡,透鏡的意思就是說光可以穿透鏡子,,光線穿透鏡子發(fā)生兩次折射,,而光線都有向厚端偏折的特點,,所以凸透鏡就有了會聚性,,也就是說平行于主光軸的入射光線經(jīng)凸透鏡兩次折射后會會聚到一點上,,這個點就叫焦點,透鏡的中心叫光心,,光心到焦點之間的距離就是焦距,。
要區(qū)分開凸透鏡和凸面鏡,凸透鏡是光穿過鏡子發(fā)生兩次折射,,而凸面鏡只能發(fā)生反射,只是反射面向外凸,,這樣的話平行于主光軸入射的光線經(jīng)凸面鏡反射后就是發(fā)散射出,,根據(jù)光路的可逆性,凸面鏡具有擴大視野的作用,,所以汽車的觀后鏡就是凸面鏡,,還有道路拐彎處警示車輛注意行人安全的鏡子也是凸面鏡。
凸透鏡用處廣泛,,例如照相機的鏡頭,,投影儀的鏡頭還有放大鏡都是凸透鏡。照相機的成像特點是物距比像距大,,成倒立縮小的實像,,我們用手機拍攝的看上去正立的像其實是通過光電轉(zhuǎn)換造成的,像與物分居透鏡兩側(cè),,投影儀的成像特點是像距比物距大,,成倒立放大的實像,像與物在凸透鏡兩側(cè),,而放大鏡成正立放大虛像,,物距很小,像與物在透鏡同側(cè),。
其實這些現(xiàn)象是有規(guī)律的,,這個規(guī)律就是凸透鏡成像規(guī)律,如果物體放在兩倍焦距之外的位置,,則成的像在一倍焦距和二倍焦距之間,,成倒立縮小的實像,,這就是照相機的原理,如果物體放在一倍焦距與二倍焦距之間,,則成的像在兩倍焦距之外,,成倒立放大的實像,這就是投影儀的原理,,如果物體放在兩倍焦點上則成的像也在兩倍焦點上,,成倒立等大的實像,如果物體放在一倍焦距上,,則不成像,,只是成一個和透鏡等大的一個光斑,如果物體放在一倍焦距以內(nèi),,則成正立放大虛像,,這就是放大鏡的原理,并且物距很小,。
生活中老人戴的老花眼鏡就是凸透鏡,,它可以矯正遠視眼,因為老人的眼睛的晶狀體變薄了,,焦距變大了,,對光的偏折能力弱了,所以應該成在視網(wǎng)膜上的物體的像卻理論上成在視網(wǎng)膜后面,,老人看正常眼看到的物體卻顯模糊不清,,而凸透鏡的會聚性恰恰能解決這一問題。
當然還要和凹透鏡區(qū)分開來,,凹透鏡是中間薄邊緣厚的透鏡,,它對光線有發(fā)散作用,近視眼是眼睛的晶狀體變厚了,,焦距變小了,,對光的徧折能力變強了,本來應該成在視?膜上的像成在了視網(wǎng)膜之前,,而凹面鏡的發(fā)散性恰恰解決了這個問題,。凸透鏡還應用在制作顯微鏡和望遠鏡上,當然要取兩個焦距不同的凸透鏡,,放在硬紙筒的兩端上就制成了顯微鏡和望遠鏡,,如果用焦距小的凸透鏡當物鏡,那就是顯微鏡,,如果用焦距大的凸透鏡做物鏡,,那就變成了望遠鏡了。
同學們,認識凸透鏡了嗎,?是不是很美妙呢,?
(作者單位:山東省高密市中小學生綜合實踐基地 趙思記)