探究凸透镜成像的规律
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实验设想
如上图将物体放在凸透镜前,由远及近移动物体至凸透镜,观察物体经凸透镜后的成像情况,通过物距与相距的关系进一步定量分析实验情况。
重要物理概念:
1. 物距:物体到透镜的距离称为物距(μ)
2. 相距:像到透镜的距离称为相距(ν)
3. 实像:能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的
实验步骤
用一支蜡烛作为发光物体,一块白色的硬纸板作为光屏,研究烛焰的成像情况。
①组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度,确保成像在光屏中心。
②将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛放在较远处,使物距μ>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒。改变物距μ,仍使μ>2f,重复实验,观察像的大小和正倒。
③把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ=2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。
④把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使f<μ<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。改变物距μ,仍使f<μ<2f,重复实验,观察实像的大小和正倒。
⑤把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ=f,观察能否成像。
⑥把蜡烛向凸透镜移近,改变物距μ,使μ<f,发现在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成虚像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像,观察虚像的大小和正倒。
实验结论
根据上面的探究活动,可以归纳出如下结论: