凸透鏡的特殊光線

如果一個物體位於凸透鏡的一側,凸透鏡可以形成該物體的像。若已知物體在凸透鏡一側的位置,如何畫出該物體的像?為了更清楚地說明這一點,假設物體位於左側。 凸透鏡 如下圖所示。
標題 :
凸透鏡的特殊光線 - 0橘色線 = 凸透鏡
藍線 = 鏡頭軸線
箭頭(綠色)= 物體
F1 = 焦距 1 和 F2 = 焦距 2

物體的陰影影像可以透過繪製穿過物體的所有光線來獲得,但這很不實際,因為那樣需要繪製很多線條來表示光線。為了簡化,通常只選擇少數幾條光線來代表穿過物體的所有光線。由於這種現象涉及光的折射,因此在繪製陰影時必須遵守折射定律。

三束光或特殊光線凸透鏡
特殊光線 1:
凸透鏡的特殊光線 - 1射向凸透鏡的光線 1 或光束 1 被描繪成與透鏡平行 鏡頭軸 光束照射到物體的上緣,然後被凸透鏡折射,折射光束必須穿過此凸透鏡。 焦點 2圖中所示的入射光線和折射光線必須滿足 光的折射定律.

特殊光線 2:
凸透鏡的特殊光線 - 2射向凸透鏡的光線 2 或光束 2 被描繪成必須穿過… 焦點 1 入射光線照射到物體的上緣,再經由凸透鏡折射,折射光束必須平行於透鏡的主軸。圖中所示的入射光線和折射光線必須相交。 光的折射定律.

特殊光線 3:
凸透鏡的特殊光線 - 3射向凸透鏡的光線 3 或光束 3 被描繪成必須穿過… 凸透鏡與透鏡軸線的交點 當光束接觸到物體的頂部邊緣時,光束就會透射出去。

陰影形成(兩個特殊光)
如圖所示,僅用兩束光束即可描繪物體陰影的形成。如果使用兩束光束或兩個特殊光線,則陰影的形成方式有三種可能。
特殊射線 1 和 2
凸透鏡的特殊光線 - 4特殊射線 1 和 3
凸透鏡的特殊光線 - 5
特殊射線 2 和 3

凸透鏡的特殊光線 - 6僅使用兩束光成像時,需根據物體到凸透鏡的距離調整成像方式。如果物體到凸透鏡的距離如圖所示,則僅使用兩束光成像有三種方法。如果物體到凸透鏡的距離與上圖不同,例如物體位於焦點和曲率中心之間,則成像方式可能並非三種,而可能只有兩種。
如果要畫出凸透鏡成像的過程,可以選擇一種方法,不需要使用兩種或三種方法。

成像(三條特殊光)
物體陰影的形成可以用三束光或三條特殊光線來描繪,如下圖所示。
凸透鏡的特殊光線 - 7如果物體與凸透鏡的距離並非如上圖所示,例如物體位於凸透鏡和焦點之間,或者物體位於焦點和凸透鏡的曲率中心之間,那麼物體成像的三種可能性或三種方法就不一定能像上圖那樣描述。成像過程可能只有兩種可能性或兩種方法。請參考主題中關於凸透鏡成像的範例圖,其中物體與凸透鏡的距離是變化的。 凸透鏡成像.

 

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