初中物理部分的凸透镜成像规律怎样才能背会?(上课没听,没搞懂什么意思)(物理凸透镜成像原理是什么)
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。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,...
对于初中物理:凸透镜成像规律实验的问题,我有一些了解和研究,也可以向您推荐一些专业资料和研究成果。希望这对您有所帮助。
初中物理部分的凸透镜成像规律怎样才能背会?(上课没听,没搞懂什么意思)
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。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,凹透镜和凸透镜也可以成实像,而它们所成的两种实像,同样是倒立的状态。 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?这个与经验与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透镜的焦距时,物体成倒立的像,当物体从较远处向透镜靠近时,像逐渐变大,像到透镜的距离也逐渐变大;当物体与透镜的距离小于焦距时,物体成放大的像,这个像不是实际折射光线的会聚点,而是它们的反向延长线的交点,用光屏接收不到,是虚像。平面镜所成的虚像对比(不能用光屏接收到,只能用眼睛看到)。 当物体与透镜的距离大于1倍焦距时,物体成倒立的像,这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的,是实际光线的会聚点,能用光屏承接,是实像。当物体与透镜的距离小于1倍焦距时,物体成正立的虚像。 当物距无限远时,所成的像无限接近1倍焦距,但始终比1倍焦距远
编辑本段与凹透镜的区别
结构不同
凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成,凸透镜边缘薄中间厚。 凹透镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成,凹透镜边缘厚中间薄。 .
对光线的作用不同
凸透镜主要对光线起会聚作用 凹透镜主要对光线起发散作用
成像性质不同
凸透镜是折射成像,成的像可以是 正立、倒立;虚像、实像;放大、缩小。起聚光作用。 凹透镜是折射成像,只能成缩小的正立虚像。起散光作用。
透镜与面镜
透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律。 面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。 凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点,也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野。
编辑本段详细内容
物距(u)与
焦距(f)的关系 像距(v)与焦距(f)
或物距(u)的关系 同侧或异侧 正倒 大小 虚实 应用 特点
u>2f f<v<2f 异侧 倒立 缩小 实像 照相机 ?
u=2f v=2f 异侧 倒立 等大 实像 测焦距 大小分界点
f<u<2f v>2f 异侧 倒立 放大 实像 投影仪
幻灯机 ?
u=f -(从无穷远处射入类似平行光) 不成像 - - - 平行光源测焦距 实虚分界点
u<f v>u 同侧 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 物像同侧,虚像在物体之后
(1)二倍焦距以外,倒立缩小实像;〈这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到主光轴的那一点到透镜光心的距离,那么两倍焦距就是指2倍远的地方〉 二倍焦距,倒立等大实像; 一倍焦距到二倍焦距,倒立放大实像; 一倍焦距不成像; 一倍焦距以内,正立放大虚像; 成实像物和像在凸透镜异侧,成虚像在凸透镜同侧。 (2) 一倍焦距分虚实 两倍焦距分大小 物近焦点像变大 物远焦点像变小 凸透镜成像规律表格 物体到透镜中心的距离 像的正倒 像的大小 像的虚实 像到透镜中心的距离 应用实例物距和像距的关系 u>2f 倒立 缩小 实像 2f>v>f 照相机 u>v u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距 u=v 2f>u>f 倒立 放大 实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机u<v u=f 不成像 平行光源: 探照灯 u<f 正立 放大 虚像 v>u 虚像在物体同侧 放大镜 (u是物距 v是像距 f是焦距) 为了研究各种猜想,人们经常用光具座进行试验。 蜡烛的焰心,凸透镜中心,光屏中心应尽量保持在同一水平高度上。 (3)凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f 利用透镜的特殊光线作透镜成像光路: (1)物体处于2倍焦距以外 (2)物体处于2倍焦距和1倍焦距之间 (3)物体处于一倍焦距以内 (4)凸透镜成像光路 实验研究凸透镜的成像规律是:当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像;在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。 该实验就是为了研究证实这个规律。实验中,有下面这个表: 物距 像的性质 像的位置 与物同侧与异侧像距v u>2f 倒立缩小 实像异侧 f<v<2f u=2f 倒立等大 实像异侧 v=2f 此时物体与像的距离是最小的,即4倍焦距。 f<u<2f 倒立放大 实像异侧 v>2f u=f 不成像 v无限大(平行光源,如:探照灯) u<f 正立放大 虚像 同侧 u,v同侧 这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实,透镜成像满足透镜成像公式: 1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距) 照相机运用的就是凸透镜的成像规律 镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕 照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上 胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上 至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样 物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。 物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。 凸透镜成像规律表:
实像,物近像远像变大 一焦分虚实,二焦分大小 虚像,物远像远像变大 实像皆倒立,物远像变小 (4)当成虚像时,物、像的左右一致,上下一致;当成实像时,物、像的左右相反,上下相反.。 (5)凸透镜成像的两个分界点:2f点是成效放大缩小实像的分界点;f点是成实像虚像的分界点。
编辑本段规律推导方法
凸透镜的成像规律是1/u+1/v=1/f(即:物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。)一共有两种推导方法 。分别为“几何法”与“函数法”
编辑本段几何法
题如右图 ,用几何法证明1/u+1/v=1/f。 几何法推导凸透镜成像规律
解∵△ABO∽△A'B'O ∴AB:A'B'=u:v ∵△COF∽△A'B'F ∴CO:A'B'=f:(v-f) ∵四边形ABOC为矩形 ∴AB=CO ∴AB:A'B'=f:(v-f) ∴u:v=f:(v-f) ∴u(v-f)=vf ∴uv-uf=vf ∵uvf≠0 ∴(uv/uvf)-(uf/uvf)=vf/uvf ∴1/f-1/v=1/u 即:1/u+1/v=1/f
编辑本段函数法
题 如右图 ,用函数法证明1/u+1/v=1/f。
解一基础 右图为凸透镜成像示意图。 其中c为成像的物体长度,d为物体成的像的长度。u为物距,v为像距,f为焦距。 二 步骤 (一)为便于用函数法解决此问题,将凸透镜的主光轴与平面直角坐标系的横坐标轴(x轴)关联(即重合),将凸透镜的理想折射面与纵坐标轴(y轴)关联,将凸透镜的光心与坐标原点关联。则:点A的坐标为(-u,c),点F的坐标为(f,0),点A'的坐标为(v,-d),点C的坐标为(0,c)。 (二)将AA’,A'C双向延长为直线l1,l2,视作两条函数图象。由图象可知:直线l1为正比例函数图象,直线l2为一次函数图象。 (三)设直线l1的解析式为y=k1x,直线l2的解析式为y=k2x+b 依题意,将A(-u,c),A'(v,-d),C(0,c)代入相应解析式得方程组: c=-u·k1 -d=k2v+b c=d 把k1,k2当成未知数解之得: k1=-(c/u)k2=-(c/f) ∴两函数解析式为: y=-(c/u)x y=-(c/f)x+c ∴两函数交点A'的坐标(x,y)符合方程组 y=-(c/u)x y=-(c/f)x+c ∵A'(v,-d) ∴代入得: -d=-(c/u)v -d=-(c/f)v+c ∴-(c/u)v=-(c/f)v-c=-d ∴(c/u)v=(c/f)v-c=d cv/u=(cv/f)-c fcv=ucv-ucf fv=uv-uf ∵uvf≠0 ∴fv/uvf=(uv/uvf)-(uf/uvf) ∴1/u=1/f-1/v 即:1/u+1/v=1/f
编辑本段规律记忆
1.u>2f,倒立缩小的实像 f<v<2f照相机 简记为:外中倒小实(或物远像近像变小) 2.u=2f, 倒立等大的实像 v=2f可用来测量凸透镜焦距 简记为:两两倒等实 3.2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机,投影机 简记为:中外倒大实(或物近像远像变大) 4.u=f 不成像 平行光源:探照灯 简记为:点上不成像 5.u<f正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜 简记为:点内正大虚 注:u大于2f简称为远——离凸透镜远一些;u小于2f且大于f简称为近——离凸透镜近一些 记忆口诀: 物三像二 小实倒 物二像三 倒大实 物与像同侧正大虚 物近像远像变大,物远像近像变小,1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小。
编辑本段凸透镜的应用
照相机的镜头相当于一个凸透镜,照片底片是照相时形成的像。放映机,幻灯机,投影机,放大镜,探照灯,摄像机和摄像头都应用了凸透镜,凸透镜完善了我们的生活,时时刻刻都应用在生活中。远视眼镜就是凸透镜,近视眼镜就是凹透镜。 另外凸透镜还用于: 1、拍摄、录像 2、投影,幻灯,** 3、用于特效灯光(聚焦成各种花色) 4、成虚像用于放大文字、工件、地图等
凸透镜应用例题
例1 老奶奶用放大镜看报时,为了看到更大的清晰的像,她常常这样做( ) A.报与放大镜不动,眼睛离报远些 B.报与眼睛不动,放大镜离报远一些 C.报与放大镜不动,眼睛离报近一些 D.报与眼睛不动,放大镜离报近一些 解析:放大镜是凸透镜,由凸透镜成像实验可以看出,当物体在一倍焦距以内的时候,物距越大,像距越大,像也越大。也可从成像原理得出结论,平行于主轴的光线不变,而随着物体的远离透镜,过光心的光线越来越平缓,所以两条光线的反向延长线交点就离透镜越远,像就越大。也就是在一倍焦距以内的时候,物体离焦点越近,像越大。所以答案为B。 例2 小明拿着一个直径比较大的实验用的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,他可以看到物体的像,下面说法中正确的是( ) A.射入眼中的光一定是由像发出的 B.像一定是虚像 C.像一定是倒立的 D.像一定是放大的 解析:放大镜是凸透镜,在手拿凸透镜,并伸直了手臂看远处的物体时,物距远大于两倍焦距,所以会成像在手内侧稍大于一倍焦距处。而人的眼睛在一个手臂以外,所以进入人眼的光线肯定是折射光线汇聚成像后再分开的光线,我们看到就好像是从像发出的。这个像肯定是倒立缩小的实像。所以答案是C。而选项A中并非所有进入人眼的光线都是从像发出来的。 二、作为放映机镜头的应用 例3 在农村放映**,试镜头时,发现屏上的影像小了一点,应当怎样调整放映机( ) A.放映机离屏远一些,胶片离镜头远一些 B.放映机离屏远一些,胶片离镜头近一些 C.放映机离屏近一些,胶片离镜头远一些 D.放映机离屏近一些,胶片离镜头近一些 解析:这是一道凸透镜的应用题,**放映机镜头(凸透镜)的焦距是不变的,根据凸透镜成像规律,胶片距透镜焦点的距离越近,屏上成的像越大,同时,屏离透镜越远。 凸透镜成像,物体越靠近焦点,成的像越大,此时像离凸透镜越远(实像、虚像都有这个规律)。反过来,物体离凸透镜越远,成的实像越小,像越靠近焦点。凹透镜成像,物体体离凹透镜越远,所成的像越小,像越靠近虚焦点。 从上述分析可知,本题的正确选项为B。 三、作为照相机镜头的应用 例4 某同学拍毕业合影后,想拍一张单身像。摄影师应采取的方法是( ) A.使照相机靠近同学,同时镜头往后缩,离胶片近些 B.使照相机靠近同学,同时镜头往前伸,离胶片远些 C.使照相机远离同学,同时镜头往后缩,离胶片近些 D.使照相机远离同学,同时镜头往前伸,离胶片远些 解析:照相机镜头相当于一个凸透镜。镜头后是暗箱,胶片装在暗箱底部,胶片相当于光屏;当拍完合影后,再拍单身像,像要变大。成像时要使像变大,物距应减小,同时增大像距,即拉长暗箱或使镜头前伸。从上述分析可知,本题的正确选项为B。 例5 用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( ) A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些 B.暗箱应略短一些,得到的像会略小些 C.暗箱应略长一些,得到的像会略大些 D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些 解析:根据照相机成像原理,当物距减小时,像距变大,要在胶片上得到物体清晰的像,应将暗箱适当拉长一些,同时,胶片上的像将比原来的像略大一些。 本例中,池底的物体在有水与无水两种情况下,相对于照相机镜头的距离是不同的;由于光的折射作用,池中有水时相当于物距减小了。根据成像原理可知,正确选项为C。 例6 测绘人员绘制地图时,需要在空中的飞机上向地面照相,称为航空摄影,若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离为( ) A.10mm之外 B.略小于50mm C.略大于50mm D.等于50mm 解析:航空摄影是指在飞机上向地面拍照,由于物体距离凸透镜非常远,可以看成从无限远处入射的光线,它所成的像应当略大于焦距。故本题的正确选项为C。 评注解决有关照相机、幻灯机和放大镜应用的问题都离不开凸透镜成像规律。而掌握这些规律的最好方法就是画图,因此,同学们在课下应反复画物体在凸透镜不同位置的成像光路图,在这个基础上熟练掌握知识点分析中所列的表格,再做这种问题就得心应手了。 凹透镜成像规律 凹透镜成像规律:只能生成缩小的正立的虚像。成虚像时,若是放大定是凸透镜生成的,缩小的一定是凹透镜生成的。 无论是什么透镜生成的虚像一定是正立的,生成的实像一定是倒立的。凹透镜成像规律公式 1/u+1/v=1/f(u为物距,v为相距,f为焦距,与凸透镜一样)凹透镜成的像与物体、焦距的关系 对于薄凹透镜: 当物体为实物时,成正立、缩小的虚像,像和物在透镜的同侧; 当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以内时,成正立、放大的实像,像与物在透镜的同侧; 当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距时,成像于无穷远; 当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内时,成倒立、放大的虚像,像与物在透镜的异侧; 当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距时,成与物体同样大小的虚像,像与物在透镜的异侧; 当物体为虚物,凹透镜到虚物的距离为两倍焦距以外时,成倒立、缩小的虚像,像与物在透镜的异侧。 如果是厚的弯月形凹透镜,情况会更复杂。当厚度足够大时相当于伽利略望远镜,厚度更大时还会相当于正透镜。
记忆口诀
二环外,拾到小相机。 一二环间,拾到大投影。 一环内, 打假正经。 注解:①二环外:二倍焦距以外 ②拾到:拾,实(实像。 到,倒(倒立) 应用:照相机 ③打:放大 ④假,虚(虚像) ⑤经,放大镜
初中物理:凸透镜成像问题
当物体离透镜较远时成例立缩小的实像;像离透镜较近时,物体离透镜较近;物体离透镜较近时成例立放大的实像,像离透镜较远;当物体离透镜很近时,成正立放大的虚像,像物同一侧。
补充:u>2f时,成倒立缩小的实像,像物异侧f<v<2f
当u=2f时,成倒立等大的实像,像物异侧v=2f;
当f<u<2f时,成倒立放大的实像,像物异侧v>2f;
当u=f时,不成像。
当u<f时,成正立放大的虚像,像物同侧v>u;
当物体离透镜较远时成例立缩小的实像;像离透镜较近时,物体离透镜较近;物体离透镜较近时成例立放大的实像,像离透镜较远;当物体离透镜很近时,成正立放大的虚像,像物同一侧。
补充:u>2f时,成倒立缩小的实像,像物异侧f<v<2f
当u=2f时,成倒立等大的实像,像物异侧v=2f;
当f<u<2f时,成倒立放大的实像,像物异侧v>2f;
当u=f时,不成像。
当u<f时,成正立放大的虚像,像物同侧v>u;1。现在初中物理实验教材已取消了作图研究透镜成像问题,不过任何老师都会,通过作图会轻易得出,当物距远远。。。。。。大于二倍焦距时,即很远很远无穷远时,我们认为太阳发出的是平行光线,所以会聚在焦点上。
2。即便按正常成像也能解释,太阳离的无穷远,又是亮而圆的,成一个大于1倍焦距小于2倍焦距倒立缩小的实像,即一个小小亮点,像距又无限靠近1倍焦距,即非常靠近焦点,哪里能区分出来?
实像,异侧
问题补充:我感觉是倒立的虚像,由放大变为缩小,像与铅笔在杯子的同侧.可总觉得解释不通。我又画了图,如果图没有错的话,按图中显示:像是倒立的实像,由放大变为缩小,像与铅笔在杯子的异侧。观察结果与图不一致。到底是哪里错了呢?
按你的图的确是倒立异侧的实像,这是明显不过的,我的实验结果也是这样,不信你自己倒杯水好好试试看。
初中物理:凸透镜的焦距规律怎么记啊。。
物理的凸透镜
焦距怎么算出
1
公式法
利用光具座做凸透镜成实像的实验,测量并记录成像时的物距u和像距v,根据透镜成像公式,计算出透镜焦距f,多次测量后取平均值。
2
共轭法
利用光具座固定好光源和光屏位置,测量出它们的间距l。将待测焦距的凸透镜放在其间,沿主轴移动凸透镜,使光屏上两次呈现出光源倒立的像。记录两次成像时透镜的位置,由此求出两次成像过程中透镜移动的距离d,
根据公式可计算出凸透镜焦距f,这个方法叫共轭法。这是实验室中常用的测凸透镜焦距的方法之一。
3
平行光聚焦法
根据凸透镜特性,让平行光(如太阳光)沿主轴方向入射到凸透镜上,在另一侧与透镜平行放置一光屏,调节光屏位置使光屏上的光斑最小且最明亮,此时透镜与光屏的间距为凸透镜焦距。这是一种简便的粗测凸透镜焦距的方法。
在实验室还可以用远物成像法代替平行光聚焦法估测凸透镜焦距,方法与平行光法相似;调节光屏的位置,使远处的物体(例如教室的窗或窗外的物体)在光屏上成像,光屏与透镜之间的距离近似为该透镜的焦距。
物理凸透镜成像原理是什么
一个有趣的初中物理问题。我们的眼睛为什么能够看到物体?其实是利用了凸透镜成像的原理。我们眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体的光线经过晶状体之后,在视网膜上呈一个倒立的缩小的实像。那么问题来了既然呈像都是倒立,那么我们看到的世界为什么不是倒立的呢?为什么我们看到的还是正立的世界呢?
凸透镜成像规律原理是什么
u=物距v=像距f=焦距1.u2f时,f2.u=2f时,v=2f,成倒立等大的实象3.f2f,成倒立放大的实象4.u=f时,不成象5.u成实象时,物距越大,像距越小,像也越小成虚象时,物距越大,像距越大,像也越大凸透镜成像规律-顺口溜凸透镜成像规律的顺口溜:二倍以外,倒小实;一倍二倍,倒大实;一倍以内,正大虚;实则异侧,虚则同。一倍焦距分虚实两倍焦距分大小
凸透镜成像的原理
在物理上凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像光学显微镜和望远镜都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的。放大镜的成像原理表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像,光路图如图1所示。位于物方焦点F以内的物AB,其大小为y,它被放大镜成一大小为y39;的虚像A39;B39;。放大镜的放大率Γ=250/f39;式中250--明视距离,单位为mmf39;--放大镜焦距,单位为mm该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值
显微镜的成像原理显微镜和放大镜起着同样的作用,就是把近处的微小物体成一放大的像,以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已
图2是物体被显微镜成像的原理图。图中为方便计,把物镜L1和目镜L2均以单块透镜表示。物体AB位于物镜前方,离开物镜的距离大于物镜的焦距,但小于两倍物镜焦距。所以,它经物镜以后,必然形成一个倒立的放大的实像A39;B39;
A39;B39;位于目镜的物方焦点F2上,或者在很靠近F2的位置上。再经目镜放大为虚像A39;39;B39;39;后供眼睛观察。虚像A39;39;B39;39;的位置取决于F2和A39;B39;之间的距离,可以在无限远处,也可以在观察者的明视距离处。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身,而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像
显微镜的重要光学技术参数在镜检时,人们总是希望能清晰而明亮的理想图象,这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准,并且要求在使用时,必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样,才能充分发挥显微镜应有的性能,得到满意的镜检效果
显微镜的光学技术参数包括:数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离等等。这些参数并不都是越高越好,它们之间是相互联系又相互制约的,在使用时,应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系,但应以保证分辨率为准
1.数值孔径数值孔径简写NA,数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者性能高低的重要标志。其数值的大小,分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上
数值孔径是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率和孔径角半数的正弦之乘积。用公式表示如下:NA=nsinu/2孔径角又称镜口角,是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。孔径角越大,进入物镜的光通亮就越大,它与物镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比
显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是增大介质的折射率n值。基于这一原理,就产生了水浸物镜和油浸物镜,因介质的折射率n值大于1,NA值就能大于1
数值孔径最大值为1。4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前,有用折射率高的溴萘作介质,溴萘的折射率为1。66,所以NA值可大于1。4
这里必须指出,为了充分发挥物镜数值孔径的作用,在观察时,聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值
数值孔径与其他技术参数有着密切的关系,它几乎决定和影响着其他各项技术参数。它与分辨率成正比,与放大率成正比,与焦深成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应地变小。2.分辨率显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距,又称鉴别率。其计算公式是σ=λ/NA式中σ为最小分辨距离;λ为光线的波长;NA为物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大,照明光线波长越短,则σ值越小,分辨率就越高。要提高分辨率,即减小σ值,可采取以下措施降低波长λ值,使用短波长光源。增大介质n值以提高NA值。增大孔径角u值以提高NA值。增加明暗反差
3。放大率和有效放大率由于经过物镜和目镜的两次放大,所以显微镜总的放大率Γ应该是物镜放大率β和目镜放大率Γ1的乘积:Γ=βΓ1显然,和放大镜相比,显微镜可以具有高得多的放大率,并且通过调换不同放大率的物镜和目镜,能够方便地改变显微镜的放大率
放大率也是显微镜的重要参数,但也不能盲目相信放大率越高越好。显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率
分辨率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念。有关系式:500NAlt;Γlt;1000NA当选用的物镜数值孔径不够大,即分辨率不够高时,显微镜不能分清物体的微细结构,此时即使过度地增大放大倍率,得到的也只能是一个轮廓虽大但细节不清的图像,称为无效放大倍率。反之如果分辨率已满足要求而放大倍率不足,则显微镜虽已具备分辨的能力,但因图像太小而仍然不能被人眼清晰视见。所以为了充分发挥显微镜的分辨能力,应使数值孔径与显微镜总放大倍率合理匹配。4.焦深焦深为焦点深度的简称,即在使用显微镜时,当焦点对准某一物体时,不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚,而且在此平面的上下一定厚度内,也能看得清楚,这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大,可以看到被检物体的全层,而焦深小,则只能看到被检物体的一薄层,焦深与其他技术参数有以下关系:焦深与总放大倍数及物镜的数值孔径成反比。焦深大,分辨率降低
由于低倍物镜的景深较大,所以在低倍物镜照相时造成困难。在显微照相时将详细介绍
5.视场直径观察显微镜时,所看到的明亮的圆形范围叫视场,它的大小是由目镜里的视场光阑决定的。视场直径也称视场宽度,是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径愈大,愈便于观察。有公式F=FN/β式中F:视场直径,FN:视场数,β:物镜放大率。由公式可看出:视场直径与视场数成正比。增大物镜的倍数,则视场直径减小。因此,若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌,而换成高倍物镜,就只能看到被检物体的很小一部份。6.覆盖差显微镜的光学系统也包括盖玻片在内。由于盖玻片的厚度不标准,光线从盖玻片进入空气产生折射后的光路发生了改变,从而产生了相差,这就是覆盖差。覆盖差的产生影响了显微镜的成响质量
国际上规定,盖玻片的标准厚度为0。17mm,许可范围在0。16-0。18mm,在物镜的制造上已将此厚度范围的相差计算在内。物镜外壳上标的0。17,即表明该物镜所要求的盖玻片的厚度
7.工作距离WD工作距离也叫物距,即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。。
凸透镜成像原理是什么
1、在物理上凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像,光学显微镜和望远镜都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的。
2、其实凸透镜成像原理是很简单的,就是通过光的折射定理,放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的凸透镜。
初二物理凸透镜成像原理?
在光源、凸透镜和光屏在同一高度、同一直线上时:u2f时,成倒立缩小的实像,u越大,像越小、越靠近焦点
初中物理光学凸透镜成像规律
初中物理光学凸透镜成像规律如下:
当物距小于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。当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出。当物距小于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。
当物距等于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。当物距大于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。
凸透镜成像规律是一种光学定律。在光学中,由实际光线会聚而成,且能在光屏上呈现的像称为实像;由光线的反向延长线会聚而成,且不能在光屏上呈现的像称为虚像。
透镜区别
结构
凸透镜:边缘薄、中间厚,至少要有一个表面制成球面,亦可两面都制成球面。可分为双凸、平凸及凹凸透镜三种。
凹透镜:边缘厚、中间薄,至少要有一个表面制成球面,亦可两面都制成球面。可分为双凹、平凹及凸凹透镜三种。
对光线作用
凸透镜主要对光起会聚的作用。
凹透镜主要对光起发散的作用。
成像性质
凸透镜是折射成像,成的像可以是倒立、缩小的实像;倒立、等大的实像;倒立、放大的实像;正立、放大的虚像。对光线起会聚作用。
凹透镜是折射成像,只能成正立、缩小的虚像。对光线起发散作用。
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