透鏡在生活中的應用
透鏡是根據光的折射規(guī)律制成的,分為凸透鏡和凹透鏡。透鏡可廣泛應用于安防、車載、數碼相機、激光、光學儀器等各個領域,隨著市場不斷的發(fā)展,透鏡技術也越來越應用廣...[查看全部]
透鏡是根據光的折射規(guī)律制成的。是由透明物質(如玻璃、水晶等)制成的一種光學元件。透鏡是折射鏡,其折射面是兩個球面(球面一部分),或一個球面(球面一部分)一個平面的透明體。透鏡所成的像有實像也有虛像。透鏡可廣泛應用于安防、車載、數碼相機、激光、光學儀器等各個領域,隨著市場不斷的發(fā)展,透鏡技術也越來越應用廣泛。
透鏡的成像原理如果一個透明物體的兩個界面都是球面,或者一個界面是球面,另一個界面是平面,則稱此物體為透鏡。中央部分比邊緣厚的透鏡叫凸透鏡,從它們的截面形狀來分,有雙凸、平凸、凹凸三種。中央部分比邊緣薄的透鏡叫凹透鏡,從它的截面形狀不同,可以分為雙凹、平凹和凸凹三種。
通過透鏡兩個球面曲率中心的直線叫做透鏡的主光軸或主軸。主軸上有一個特殊點,通過它的光線傳播方向不變,這個點叫做透鏡的光心,用字母“O”表示。凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會聚在主光軸上的一點,這一點叫做焦點。凸透鏡的兩側各有一個焦點,且相對于光心對稱,焦點用字母“F”表示。焦點到凸透鏡光心的距離叫做焦距,用字母“f”表示。由于凸透鏡具有會聚光線的作用,所以也叫會聚透鏡。射向凹透鏡的光,經凹透鏡后變得發(fā)散,由于凹透鏡具有發(fā)散光線的作用,所以也叫發(fā)散透鏡。
物體到凸透鏡的距離大于2倍焦距時,成倒立、縮小的實像;物體到凸透鏡的距離在2倍焦距和焦距之間時,成倒立、放大的實像;物體到凸透鏡的距離小于焦距時,成正立、放大的虛像。
透鏡的發(fā)展歷史早在我國西漢時期(公元前206~公元25《淮南萬畢術》中就有關于冰透鏡的記載:“削冰令圓,舉以向日,以艾承其影,則生火?!奔次覀兘裉焖f的削冰取火。據說在尼羅河美索不達米亞文明時代,祭司在舉行宗教儀式時能夠“引天火下凡”,祭司所用的道具就是一個簡單的凸透鏡,利用凸透鏡對光線有會聚作用這一特點把易燃物點燃。在大英博物館的埃及館里存放兩塊放大鏡,是在塔尼斯(Tanis)發(fā)現
... 查看全文透鏡是用透明物質制成的表面為球面一部分的光學元件,鏡頭是由幾片透鏡組成的,有塑膠透鏡(plastic)和玻璃透鏡(glass)兩種,玻璃透鏡比塑膠貴。
透鏡是什么由前后兩個折射面組成的透明介質稱為透鏡,這兩個折射面至少有一個是彎曲面。彎曲面可以為球面、柱面、環(huán)曲面或非球面。
1、球面顧名思義,像一個圓球的表面,各條子午線都是彎的,且彎度都相等。
2、柱面像一根柱子的表面,其中一條子午線是直的,與之垂直的子午線彎度最大。
3、環(huán)曲面簡而言之,就像一個鼓的表面,各條子午線都有彎度,其中一條子午線彎度最大,與之垂直的子午線彎度最小。
4、非球面整個表面的曲率半徑不一致。一般而言,非球面的表面曲率來自于圓錐截面。包括圓、橢圓、拋物線和雙曲線。
5、平面可以看作特殊的球面,曲率半徑無窮大的球面。
按透鏡的前后表面的形狀可以分為球面透鏡、圓柱透鏡、球柱透鏡和環(huán)曲面透鏡:
1、球面透鏡(簡稱球鏡)指前后兩個面都為球面,或一面是球面,另一面是平面的透鏡。球鏡又可分為凸透鏡(中央厚、邊緣薄)和凹透鏡(中央薄、邊緣厚)。凸透鏡又可分為雙凸、平凸和凹凸三種形式,凹透鏡可以分為雙凹、平凹和凸凹三種形式。
2、圓柱透鏡指一面是柱面。另一面是平面的透鏡。圓柱透鏡又可分為正圓柱透鏡和負圓柱透鏡。
3、球柱透鏡指一面是球面,另一面是柱面;或前后兩面都是柱面,但方向互相垂直。
4、環(huán)曲面透鏡指一個面是環(huán)曲面,另一個面是球面或平面的透鏡。
如果從光學作用分析,球面透鏡可以使平行光線形成一個焦點,而圓柱透鏡、球柱透鏡和環(huán)曲面透鏡均不能使平行光線形成焦點,后三者統(tǒng)稱為散光透鏡。
在眼鏡光學里,透鏡有薄透鏡與厚透鏡之分:
如果透鏡的中央厚度薄到一定程度,透鏡的光學性質與其形狀和透鏡形式無關,這樣的透鏡就稱為薄透鏡,即無論凸透鏡的形狀是雙凸、平凸還是凹凸,無論凹透鏡的形狀是雙
... 查看全文透鏡是根據光的折射規(guī)律制成的,分為凸透鏡和凹透鏡。透鏡可廣泛應用于安防、車載、數碼相機、激光、光學儀器等各個領域,隨著市場不斷的發(fā)展,透鏡技術也越來越應用廣泛。
照相機
照相機是利用凸透鏡能成縮小倒立實像的原理制成的。照相機的鏡頭應用了一個凸透鏡或透鏡組,來自物體的光線經過照相機鏡頭后會在膠卷上形成一個倒立、縮小的實像,物體距離鏡頭越遠,所成的像越小,反之越大。膠卷上涂著一層感光物質,它在曝光后發(fā)生化學變化,物體的影像就被記錄在膠卷上,經過顯影、定影后成為底片,再用底片洗印就得到像片。
照相機是攝取景物圖像的光學儀器,它的發(fā)明使攝影技術得到不斷發(fā)展,攝影可以幫助我們記錄下歷史的印跡、傳遞各種信息、進行藝術創(chuàng)作、給人以審美愉悅等等。隨著文明的演變和科學的進步,攝影同人們的生活越來越密切,小到拍攝旅游紀念照片,大到科學研究、航天飛行以及記錄人類無法達到的深海景像,都離不開照相技術。
投影儀
投影儀主要是利用凸透鏡能成放大、倒立實像的原理制成的。投影時,使投影片到凸透鏡的距離保持在1~2倍焦距之間,再通過平面鏡改變光的傳播方向,使向上射的光能夠在屏幕上成像,所成的像與投影片相比較是一個倒立、放大的實像。凸透鏡離投影片越近,所成的像越大,反之越小。投影時,要先將投影片放在載物臺上,然后調節(jié)投影片到凸透鏡的距離,同時注意調節(jié)平面鏡的角度,使像成在屏幕中間。
投影儀是能將一定大小的圖片放大并成像于屏幕上的光學儀器,在日常生活中應用非常廣泛,例如多媒體教學及辦公設備,它給我們的教學和工作帶來很多方便。
放大鏡
放大鏡就是一個短焦距的凸透鏡,用放大鏡來成正立、放大的虛像。當物體距離凸透鏡小于1倍焦距時,通過凸透鏡可以看到一個正立的、放大的虛像,像和物體在凸透鏡的同側,放大鏡距離物體越近,得到的像就越小,反之越大。
放大鏡是用來觀察細小物體的光學儀器,在我們的日常生活中也有廣泛應用
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