成像規律

成像規律是指物體放在焦點之外，在凸透鏡另一側成倒立的實像，實像有縮小、等大、放大三種。物距越小，像距越大，實像越大。物體放在焦點之內，在凸透鏡同一側成正立放大的虛像。物距越小，像距越小，虛像越小。在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像；反之，則稱為虛像。有經驗的物理老師，在講述實像和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分方法：“實像都是倒立的，而虛像都是正立的。”所謂“正立”和“倒立”，當然是相對於原像而言。

基本介紹

• 中文名：成像規律
• 屬性：物理規律
• 領域：光學
• 特點：物距越小，像距越小，虛像越小

凸透鏡成像規律

在光學中，由實際光線匯聚成的像，稱為實像；反之，則稱為虛像。有經驗的物理老師，在講述實像和虛像的區別時，往往會提到這樣一種區分方法：“實像都是倒立的，而虛像都是正立的。”所謂“正立”和“倒立”，當然是相對於原像而言。

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。當然，凹面鏡和凸透鏡也可以成虛像，而它們所成的兩種虛像，同樣是正立的狀態。

那么人類的眼睛所成的像，是實像還是虛像呢？我們知道，人眼的結構相當於一個凸透鏡，那么外界物體在視網膜上所成的像，一定是實像。根據上面的經驗規律，視網膜上的物像似乎應該是倒立的。可是我們平常看見的任何物體，明明是正立的啊？這個與“經驗規律”發生衝突的問題，實際上涉及到大腦皮層的調整作用以及生活經驗的影響。

當物體與凸透鏡的距離大於透鏡的焦距時，物體成倒立的像，當物體從較遠處向透鏡靠近時，像逐漸變大，像到透鏡的距離也逐漸變大；當物體與透鏡的距離小於焦距時，物體成放大的像，這個像不是實際折射光線的會聚點，而是它們的反向延長線的交點，用光屏接收不到，是虛像。可與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）。

當物體與透鏡的距離大於焦距時，物體成倒立的像，這個像是蠟燭射向凸透鏡的光經過凸透鏡會聚而成的，是實際光線的會聚點，能用光屏承接，是實像。當物體與透鏡的距離小於焦距時，物體成正立的虛像。

與凸透鏡的區別

結構不同

凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成

凹面鏡是由一面是凹面而另一面不透明的鏡體組成

對光線的作用不同

凸透鏡主要對光線起折射作用

凹面鏡主要對光線起反射作用

成像性質不同

凸透鏡是折射成像

凹面鏡是反射成像凸透鏡是折射成像 成的像可以是 正、倒；虛、實；放、縮。起聚光作用

凹面鏡是反射成像 只能成縮小的正立像。起散光作用透鏡（包括凸透鏡）是使光線透過，使用光線折後成像的儀器，光線尊守折射定律。面鏡（包括凸面鏡）不是使光線透過，而是反射回去成像的儀器，光線尊守反射定律。

凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實像或正立放大的虛像。也可把平行光會聚，可把焦點發出的光線折射成平行光。凸面鏡只能成正立縮小的虛像，主要用擴大視野。

凹透鏡

兩側面均為球面或一側是球面另一側是平面的透明體，中間部分較薄，稱為凹透鏡。分為雙凹、平凹及凸凹透鏡三種。其兩面曲率中心之連線稱為主軸，其中央之點O稱為光心。通過光心的光線，無論來自何方均不折射。平行主軸之光束，照於凹透鏡上折射後向四方發散，逆其發散方向的延長線，則均會於與光源同側之一點F，其折射光線恰如從F點發出，此點稱為虛焦點。在透鏡兩側各有一個。凹透鏡又稱為發散透鏡。凹透鏡的焦距，是指由焦點到透鏡中心的距離。透鏡的球面曲率半徑越大其焦距越長，如為薄透鏡，則其兩側之焦距相等。

對於薄凹透鏡：

當物體為實物時，成正立、縮小的虛像，像和物在透鏡的同側；

當物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距（指絕對值）以內時，成正立、放大的實像，像與物在透鏡的同側；

當物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距（指絕對值）時，成像於無窮遠；

當物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為一倍焦距以外兩倍焦距以內（均指絕對值）時，成倒立、放大的虛像，像與物在透鏡的異側；

當物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距（指絕對值）時，成與物體同樣大小的虛像，像與物在透鏡的異側；

當物體為虛物，凹透鏡到虛物的距離為兩倍焦距以外（指絕對值）時，成倒立、縮小的虛像，像與物在透鏡的異側。

如果是厚的彎月形凹透鏡，情況會更複雜。當厚度足夠大時相當於伽利略望遠鏡，厚度更大時還會相當於正透鏡。