光学平面镜成像(球面镜折射成像)

2022年8月24日15:32:55光学平面镜成像(球面镜折射成像)已关闭评论

光学平面镜成像(球面镜折射成像)

球面镜:

反射面为球面一部分的镜面叫做球面镜。球面镜分为:凹面镜和凸面镜。

凹面镜:

用球面的内测作为反射面的球面镜叫做凹面镜。常用如下图示表示

凸面镜:

用球面的外侧作为反射面的球面镜叫做凸面镜。常用如下图示所示

球面镜基本概念:

顶点:镜面的中心点(O)。

球心:球面的球心,也叫做曲率中心(C)。

主光轴:连结顶点(O)与球心(C)的直线。

焦点:平行于主光轴的光线经过球面镜反射后,反射光线会聚在主光轴一点(凹面镜)或反射光线的反向延长线会聚在主光轴一点,这一点称为球面镜的焦点(F)。

焦距:焦点到顶点的距离(FO)叫做焦距(f),球面镜的焦距等于球面半径的一半(f=CO/2)。

凹面镜的光学特点:

1、凹面镜的反射遵循光的反射定律。

2、凹面镜对光线有汇聚作用。

3、三条特殊光线:

3.1、平行于主光轴的光线经凹面镜反射后,汇聚于焦点。

3.2、过焦点的光线经凹面镜反射后,与主光轴平行。

3.3、过球心的入射光线经凹面镜反射后沿原路返回。

注:这三条特殊光线是凹面镜光路图的核心,务必要牢记。这三条特殊光线的光路图如下图所示

凹面镜的成像:

物距:u、相距:v

1、u=无穷远,v=f(像为一个点,实像),像成在焦点处。

2、u>2f,f<v<2f(缩小、倒立,实像),如上图光路图所示。

3、u=2f,v=2f(等大、倒立,实像)

4、f<u<2f,v>2f(放大、倒立、实像)

5、u=f,不成像,反射光线均与主光轴平行,没有交点。

6、u<f,v<0(放大、正立、虚像)

凹面镜的应用:

1、利用光线汇聚作用,制造太阳灶等。(太阳光经凹面镜反射后都汇聚在焦点处)

2、利用过焦点的光线反射后与主光轴平行,制作手电筒、汽车前灯等。

3、制造大型的天文望远镜,有兴趣的同学可以深入地研究一下。

凸面镜的光学特点:

1、凸面镜上的反射现象都遵循光的反射定律。

2、凸面镜对光线有发散的作用。,

3、三条特殊光线:

3.1、平行于主光轴的光线经凸面镜反射后,反射光线的反向延长线过虚焦点。

3.2、延长过虚焦点的光线经凸面镜反射后,反射光线平行于主光轴。

3.3、延长过球心的光线经凸面镜反射后,反射光线沿原路返回。

注:这三条光线是凸面镜光路图的核心,务必要牢记。这三条特殊光线的光路图如下图所示:

凸面镜的成像:

在凸面镜前任意位置的物体在凸面镜的另一侧总是成正立、缩小的虚像。

凸面镜的应用:

利用凸面镜发散光线的特点,可用作汽车的后视镜,山路转弯处安置的凸面广角镜等,都是起到扩大视野的作用。

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