關於凸面鏡光線圖的文章
若物體位於凸面鏡前方,凸面鏡會形成該物體的影像。若已知物體到凸面鏡的距離,如何畫出物體的影像?假設一個物體位於凸面鏡前方,如下圖所示。
橙色線代表凸面鏡
藍線 = 主軸
綠色箭頭 = 對象
R = 凸面鏡的曲率中心
f = 凸面鏡的焦點
物體的影像可以透過繪製穿過物體的所有光線來獲得,但這不太實用,因為光線會非常多。為了簡化操作,通常只選擇幾條光線來表示穿過物體的所有光束。由於這個過程涉及光的反射,因此在繪製影像時必須遵守光的反射定律。
光線圖
1 :
入射到凸面鏡上的光線1或光束1平行於主軸,並接觸物體的上端。
然後光束經凸面鏡反射,反射方向如同光束從焦點 (f) 發出。入射光和反射光必須滿足光的反射定律,即入射角等於反射角。
2 :
進入凸面鏡的光線2或光束2被吸引到物體的上端,
當光束朝向主軸與凸面鏡的交點時,光束就會反射。入射光和反射光必須滿足光的反射定律,即入射角等於反射角。
3 :
入射到凸面鏡中的光線 3 或光束 3 被吸引到鏡面曲率的中心點 (R) 並接觸到物體的上端,
然後,光束被凸面鏡反射,就好像反射光束是從曲率中心射出的一樣。反射光束與入射光束重合。入射光和反射光必須滿足光的反射定律,即入射角等於反射角。如果光束與反射光束重合,則光束必須垂直(90 °)於凸面鏡表面。
成像(兩光)
如圖所示,僅用兩道光線即可繪製出影像。如果使用兩條光線,則可以形成三種不同的影像。
射線 1 和射線 2

射線 1 和射線 3

射線 2 和射線 3

僅使用兩束光成像時,成像方式也需要根據物體到凸面鏡的距離進行調整。如果物體到凸面鏡的距離如圖所示,那麼僅使用兩束光成像有三種方法。如果物體到凸面鏡的距離與上圖所示不同,例如物體位於焦點和曲率中心之間,那麼成像方式不一定有三種,可能只有兩種。
如果用凸面鏡作圖,可以選擇一種方法,不需要使用兩種或三種方法。
成像(三條光)
如圖所示,可以用三束光或三條光線來繪製影像。
如果物體到凸面鏡的距離不像圖中所示,例如,如果物體位於凸面鏡和焦點之間,
如果物體位於焦點和曲率中心之間,則無法像圖中那樣以三種方式繪製成像圖。成像圖只能用兩種方式繪製。請觀察凸面鏡成像的範例,其中物體到凸面鏡的距離不同,以了解凸面鏡的成像情況。