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物理成像,光學(xué)成像原理

  • 物理
  • 2024-06-16

物理成像?簡單的說,像就是虛擬的東西,但是物理學(xué)上加了一個實像跟虛像的區(qū)別,實像都是倒立的:意思就是利用光的直線傳播原理,本來就該成一個倒立的像,但是你移動透鏡,像就是正立的,簡單的說就是有關(guān)透鏡的放大作用加上光學(xué)原理才成的像,也就是說:倒立的才是物理成像,是需要的理解成像,那么,物理成像?一起來了解一下吧。

物理像距與物距的關(guān)系

一、凸透鏡成像規(guī)律的表格形式

二、凸透鏡成像規(guī)律的口訣

(一)

一倍焦點(diǎn)分虛實,二倍焦點(diǎn)分大小,二倍焦點(diǎn)物像等。

實像總是異側(cè)倒。物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小。

虛像總是同側(cè)正。物遠(yuǎn)像遠(yuǎn)像變大,物近像近像變小。

像的大小像距定,像兒跟著物體跑,物距像距和在變。

(二)

一倍焦距分虛實,

兩倍焦距分大小。

物近像遠(yuǎn)像變大,

物遠(yuǎn)像近像變小

水下成像

凸透鏡成像是光學(xué)中的重要內(nèi)容,如何理解和運(yùn)用成像規(guī)律是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn).本文將凸透鏡成像規(guī)律概括為” 三個成像區(qū)\兩個特殊點(diǎn)\一個動態(tài)特點(diǎn)”,便于理解和記憶;并將常見升伏的幾種題型進(jìn)行小結(jié),以利于快速準(zhǔn)確解題.

1\三個成像區(qū)

(1)物距 u>2f 時,成倒立縮小的實像,像在1倍焦距和2倍焦距之間.

(2)物距2f>u>f時,成倒立放大的實像,像在2倍焦距以外.

(3)物距 u

2\兩個特殊點(diǎn)

像的性質(zhì)發(fā)生突然變化的兩個特殊點(diǎn):一個是焦點(diǎn)F,另一個是凸透鏡二倍焦距處.

焦點(diǎn):(1)焦點(diǎn)是物體成虛像還是實像的分界點(diǎn),把物體放在焦點(diǎn)上(u=f)時,不能成像;把物體放在焦點(diǎn)以內(nèi)(uf)時成實像.(2)無論成實像還是虛像,物體靠近焦點(diǎn)時像變大\像距變大,物體遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時像變小\像距也變小.(3)當(dāng)物距u<2f時,物體靠近焦點(diǎn)處,物\像間的距離變大;物吵模攜體遠(yuǎn)離焦點(diǎn),物\像間的距離變小.

二倍焦距處: (1)二倍焦距處是物體成縮小實像還是放大實像的分界點(diǎn),把物體放在焦距和二倍焦距之間時成放大的實像;把物體放在二倍焦距處時成等大的實像;把物體放在二倍焦距之外時成縮小的實像.(2)物體成實像時,將物體放在二倍焦距處,物\像間的距離最小.(3)物體成實像時,物體靠近二倍焦距處, 物\像間的距離變小; 物體遠(yuǎn)離二倍焦距處, 物\像間的距離變大.

3\一個動態(tài)特點(diǎn)

物體沿凸透鏡主軸移動時,物\像移動的方向一致.當(dāng)物體成實像時,物體靠近透鏡移動,則透鏡另一側(cè)的像遠(yuǎn)離透鏡;當(dāng)物體成虛像時,物體靠近透鏡移動,則物體同側(cè)的像也靠近透鏡.

4\六種基本題型

(1)確定像的特點(diǎn)

例:凸透鏡的焦距是15cm.將物體放在主軸上距透鏡焦點(diǎn)5cm處,所成的像一定是( ).

A.正立的

B.倒立的

C.放大的

D.虛像

解析: 將物體放在主軸上距透鏡焦點(diǎn)5cm處,物距可能f

(2)確定焦距范圍

例:在關(guān)于凸透鏡的成像實驗中,將物體放在距透鏡20cm處,這時得到一個倒立放大的實像,則該凸透鏡的焦距的大小的范圍為 .

解析:物距u=20cm,物體成倒立放大的實像,應(yīng)滿足f

(3)確定物距或像距

例:用照相機(jī)給家人照相,人與照相機(jī)鏡頭的距離和底片到照相機(jī)鏡頭的距離分別是( )

A.大于2f,小于f

B. 大于2f,小于2f\大于f

C. 小于2f\大于f,大于2f

D. 大于f, 大于2f

解析:照相機(jī)利用物距u>2f時,凸透鏡成倒立縮小實像制成的,此時像距f

(4)確定物距或像距變化

例:用一架鏡頭焦距不變的照相機(jī),給一個人照了一張全身像,再用它給這個人照一張半身像,應(yīng)該使 ( )

A. 照相機(jī)與人的距離增大,暗箱長度縮短

B. 照相機(jī)與人的距離增大,暗箱長度伸長

C. 照相機(jī)與人的距離減小,暗箱長度縮短

D. 照相機(jī)與人的距離減碼則小,暗箱長度伸長

解析:拍半身像與全身像相比像變大了.凸透鏡成實像時,物距變小,像距就增大,像也變大.因此應(yīng)使照相機(jī)與人的距離減小,暗箱長度伸長,選D.

(5)確定物像間距離變化

例:一凸透鏡的焦距為10cm,當(dāng)物體從距透鏡15cm處沿透鏡主軸遠(yuǎn)離,移動到距透鏡40cm處的過程中,物體與它的像之間的距離 ( )

A. 逐漸增大

B. 先減小,后增大

C. 逐漸減小

D. 先增大,后減小

解析:物體從距透鏡15cm處(f2f)的過程中,先靠近二倍焦距處,物像間距離減小;在二倍焦距處,物像間離距最小;然后遠(yuǎn)離二倍焦距處,物像間距離增大.因此在整個移動過程中,物體與它的像之間的距離先減小,后增大;選B.

(6)確定像的移動方向

例:一物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡的2倍焦距處勻速運(yùn)動而來,則物體的像( )

A.與物體的運(yùn)動方向相同,像距越來越小

B.與物體的運(yùn)動方向相同,像距越來越大

C.與物體的運(yùn)動方向相反,像距越來越大

D.與物體的運(yùn)動方向相反,像距越來越小

解析:根據(jù)凸透鏡成像的動態(tài)特點(diǎn),像與物體的運(yùn)動方向相同. 物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡的2倍焦距處移動,也就是向靠近焦點(diǎn)方向移動,此時像變大,像距也變大.選B.

凸透鏡成像五種情況圖

凸透鏡成像是光學(xué)中的重要內(nèi)容,如何理解和運(yùn)用成像規(guī)律是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn).本文將凸透鏡成像規(guī)律概括為” 三個成像區(qū)\兩個特殊點(diǎn)\一個動態(tài)特點(diǎn)”,便于理解和記憶;并將常見的幾種題型進(jìn)行小結(jié),以利于快速準(zhǔn)確解題.

1\三個成像區(qū)

(1)物距 u>2f 時,成倒立縮小的實像,像在1倍焦距和2倍焦距之間.

(2)物距2f>u>f時,成倒立放大的實像,像在2倍焦距以外.

(3)物距 u

2\兩個特殊點(diǎn)

像的性質(zhì)發(fā)生突然變化的兩個特殊點(diǎn):一個是焦點(diǎn)F,另一個是凸透鏡二倍焦距處.

焦點(diǎn):(1)焦點(diǎn)是物體成虛像還是實像的分界點(diǎn),把物體放在焦點(diǎn)上(u=f)時,不能成像;把物體放在焦點(diǎn)以內(nèi)(uf)時成實像.(2)無論成實像還是虛像,物體靠近焦點(diǎn)時像變大\像距變大,物體遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時像變小\像距也變小.(3)當(dāng)物距u<2f時,物體靠近焦點(diǎn)處,物\像間的距離變大;物體遠(yuǎn)離焦點(diǎn),物\像間的距離變小.

二倍焦距處: (1)二倍焦距處是物體成縮小實像還是放大實像的分界點(diǎn),把物體放在焦距和二倍焦距之間時成放大的實像;把物體放在二倍焦距處時成等大的實像;把物體放在二倍焦距之外時成縮小的實像.(2)物體成實像時,將物體放在二倍焦距處,物\像間的距離最小.(3)物體成實像時,物體靠近二倍焦距處, 物\像間的距離變小; 物體遠(yuǎn)離二倍焦距處, 物\像間的距離變大.

3\一個動態(tài)特點(diǎn)

物體沿凸透鏡主軸移動時,物\像移動的方向一致.當(dāng)物體成實像時,物體靠近透鏡移動,則透鏡另一側(cè)的像遠(yuǎn)離透鏡;當(dāng)物體成虛像時,物體靠近透鏡移動,則物體同側(cè)的像也靠近透鏡.

4\六種基本題型

(1)確定像的特點(diǎn)

例:凸透鏡的焦距是15cm.將物體放在主軸上距透鏡焦點(diǎn)5cm處,所成的像一定是( ).

A.正立的

B.倒立的

C.放大的

D.虛像

解析: 將物體放在主軸上距透鏡焦點(diǎn)5cm處,物距可能f

(2)確定焦距范圍

例:在關(guān)于凸透鏡的成像實驗中,將物體放在距透鏡20cm處,這時得到一個倒立放大的實像,則該凸透鏡的焦距的大小的范圍為 .

解析:物距u=20cm,物體成倒立放大的實像,應(yīng)滿足f

(3)確定物距或像距

例:用照相機(jī)給家人照相,人與照相機(jī)鏡頭的距離和底片到照相機(jī)鏡頭的距離分別是( )

A.大于2f,小于f

B. 大于2f,小于2f\大于f

C. 小于2f\大于f,大于2f

D. 大于f, 大于2f

解析:照相機(jī)利用物距u>2f時,凸透鏡成倒立縮小實像制成的,此時像距f

(4)確定物距或像距變化

例:用一架鏡頭焦距不變的照相機(jī),給一個人照了一張全身像,再用它給這個人照一張半身像,應(yīng)該使 ( )

A. 照相機(jī)與人的距離增大,暗箱長度縮短

B. 照相機(jī)與人的距離增大,暗箱長度伸長

C. 照相機(jī)與人的距離減小,暗箱長度縮短

D. 照相機(jī)與人的距離減小,暗箱長度伸長

解析:拍半身像與全身像相比像變大了.凸透鏡成實像時,物距變小,像距就增大,像也變大.因此應(yīng)使照相機(jī)與人的距離減小,暗箱長度伸長,選D.

(5)確定物像間距離變化

例:一凸透鏡的焦距為10cm,當(dāng)物體從距透鏡15cm處沿透鏡主軸遠(yuǎn)離,移動到距透鏡40cm處的過程中,物體與它的像之間的距離 ( )

A. 逐漸增大

B. 先減小,后增大

C. 逐漸減小

D. 先增大,后減小

解析:物體從距透鏡15cm處(f2f)的過程中,先靠近二倍焦距處,物像間距離減小;在二倍焦距處,物像間離距最小;然后遠(yuǎn)離二倍焦距處,物像間距離增大.因此在整個移動過程中,物體與它的像之間的距離先減小,后增大;選B.

(6)確定像的移動方向

例:一物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡的2倍焦距處勻速運(yùn)動而來,則物體的像( )

A.與物體的運(yùn)動方向相同,像距越來越小

B.與物體的運(yùn)動方向相同,像距越來越大

C.與物體的運(yùn)動方向相反,像距越來越大

D.與物體的運(yùn)動方向相反,像距越來越小

解析:根據(jù)凸透鏡成像的動態(tài)特點(diǎn),像與物體的運(yùn)動方向相同. 物體從遠(yuǎn)處向凸透鏡的2倍焦距處移動,也就是向靠近焦點(diǎn)方向移動,此時像變大,像距也變大.選B.

物理照相機(jī)成像特點(diǎn)

初二物理凸透鏡成像原理---五虎上將(一)用最短的時間幫你總結(jié)最精華的知識點(diǎn),如果喜歡請多多關(guān)注和點(diǎn)贊

平面鏡成像是幾年級的

在光學(xué)中,由實際光線匯聚成的像,稱為實像,能用光屏承接;反之,則稱為虛像,只能由眼睛感覺。有經(jīng)驗的物理老師,在講述實像和虛像的區(qū)別時,往往會提到這樣一種區(qū)分方法:“實像都是倒立的,而虛像都是正立的。”平面鏡、凸面鏡和凹透鏡所成的三種虛像,都是正立的;而凹面鏡和凸透鏡所成的實像,以及小孔成像中所成的實像,無一例外都是倒立的。當(dāng)然,凹透鏡和凸透鏡也可以成實像,而它們所成的兩種實像,同樣是倒立的狀態(tài)。 那么人類的眼睛所成的像,是實像還是虛像呢?我們知道,人眼的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個凸透鏡,那么外界物體在視網(wǎng)膜上所成的像,一定是實像。根據(jù)上面的經(jīng)驗規(guī)律,視網(wǎng)膜上的物像似乎是倒立的。可是我們平常看見的任何物體,明明是正立的啊?這個與經(jīng)驗與規(guī)律發(fā)生沖突的問題,實際上涉及到大腦皮層的調(diào)整作用以及生活經(jīng)驗的影響。

當(dāng)物體與凸透鏡的距離大于透鏡的焦距時,物體成倒立的像,當(dāng)物體從較遠(yuǎn)處向透鏡靠近時,像逐漸變大,像到透鏡的距離也逐漸變大;當(dāng)物體與透鏡的距離小于焦距時,物體成放大的像,這個像不是實際折射光線的會聚點(diǎn),而是它們的反向延長線的交點(diǎn),用光屏接收不到,是虛像。平面鏡所成的虛像對比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。

以上就是物理成像的全部內(nèi)容,1\三個成像區(qū) (1)物距 u>2f 時,成倒立縮小的實像,像在1倍焦距和2倍焦距之間.(2)物距2f>u>f時,成倒立放大的實像,像在2倍焦距以外.(3)物距 u

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