透鏡的成像中,物距、像距、焦距的計(jì)算公式是:1/f=1/u+1/v 。說(shuō)明:在利用公式 1/f=1/u+1/v 計(jì)算過(guò)程中,應(yīng)該注意:上式適用于各種透鏡,在運(yùn)用此公式解題時(shí),如果成的是虛像,則像距v應(yīng)以負(fù)值代入;如果是凹透鏡,焦距也應(yīng)以負(fù)值代入。
初二學(xué)生可以使用凸透鏡成像公式來(lái)計(jì)算凸透鏡的焦距,這個(gè)公式是1/f=1/u+1/v,其中f代表焦距,u代表物距(物體距離凸透鏡的距離),v代表像距(像距離凸透鏡的距離)。
如果已知了物距u和像距v,也可以使用公式f=uv/(u+v)來(lái)計(jì)算焦距f。在實(shí)際操作中,可以通過(guò)將凸透鏡正對(duì)著陽(yáng)光,在凸透鏡后放一張紙,上下移動(dòng),直到紙上出現(xiàn)最小、最亮的光斑,即焦點(diǎn),然后用刻度尺測(cè)量這個(gè)最小、最亮的光斑(焦點(diǎn))到凸透鏡中心的距離,記錄下來(lái),就是凸透鏡的焦距。
初二的焦距計(jì)算公式:1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透鏡焦距),其中物距u恒取正值。像距v的正負(fù)由像的實(shí)虛來(lái)確定,實(shí)像時(shí)v為正,虛像時(shí)v為負(fù)。凸透鏡的f為正值,凹透鏡的f為負(fù)值。
焦距也稱(chēng)為焦長(zhǎng),是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式,指從透鏡中心到光聚集之焦點(diǎn)的距離。亦是照相機(jī)中,從鏡片光學(xué)中心到底片、CCD或CMOS等成像平面的距離,具有短焦距的光學(xué)系統(tǒng)比長(zhǎng)焦距的光學(xué)系統(tǒng)有更佳聚集光的能力。
凸透鏡能成像,一般用凸透鏡做照相機(jī)的鏡頭時(shí),它成的最清晰的像一般不會(huì)正好落在焦點(diǎn)上,或者說(shuō),最清晰的像到光心的距離(像距)一般不等于焦距,而是略大于焦距。具體的距離與被照的物體與鏡頭的距離(物距)有關(guān),物距越大,像距越小,(但實(shí)際上總是大于焦距)。
在空氣中的薄透鏡,焦距是由透鏡的中心至主焦點(diǎn)的距離。對(duì)一個(gè)匯聚透鏡(例如一個(gè)凸透鏡),焦距是正值,而一束平行光將會(huì)聚集在一個(gè)點(diǎn)上。對(duì)一個(gè)發(fā)散透鏡(例如一個(gè)凹透鏡),焦距是負(fù)值,而一束平行光在通過(guò)透鏡之后將會(huì)擴(kuò)散開(kāi)。
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