凸透鏡的成像規律可操作動畫（了不起的凸透鏡）

2023-06-10 07:40:13

陳慶怡精品物理頻道 2021-12-20 08:09

如果有人問你：凸透鏡的成像情況有幾種，你一定會肯定的回答：根據物距的不同，凸透鏡的成像無非就是這麼幾種情況：倒立縮小的實像、倒立等大的實像、倒立放大的實像、正立放大的虛像。

除了這幾種情況，凸透鏡有沒有其他成像情況發生呢？小編負責任的告訴你：有！

課堂上，老師在演示「探究凸透鏡成像的規律」實驗時，同學們都在仔細觀察光屏上的像，突然有一位同學驚叫起來：「哇！老師，怎麼凸透鏡裡面也有兩個像」。「是嗎？」，老師一邊回答，一邊和所有學生一道去找凸透鏡裡的兩個像。真的耶，凸透鏡中真有兩個像！

如下圖所示，凸透鏡裡赫然藏著兩個像，而且一個是正立的，一個是倒立的。

這個時候，大家既興奮，又感到疑惑。老師也不失時機的問學生：奇不奇怪？神不神奇？這兩個像是怎麼來的呢？

那麼，這兩個像的成像原因是什麼呢？關於這個問題，咱們還得從「探究平面鏡成像特點」的實驗說起。咱們之所以用玻璃板代替平面鏡來做實驗，是因為玻璃既可以透光，也可以反光，能夠幫助我們確定像的位置。也就是說，玻璃也可以利用光的反射來成像。說到這裡，相信有些同學已經開始尋找到問題的部分答案了。

沒錯，和玻璃一樣，凸透鏡也是既可以透光，也可以反光的。只不過與玻璃板不同的是，凸透鏡的反光面是凸起的，也就是說，凸透鏡對光發生反射時，相當於一個凸面鏡。大家看到的凸透鏡裡的兩個像，實際上屬於凸面鏡成像。

凸面鏡成像的特點想必大家沒有忘記，汽車的後視鏡就是一個凸面鏡，從後視鏡裡看到的是正立縮小的虛像。

那麼凸面鏡成像的原因又是什麼呢？看了下面這個凸面鏡成像的光路圖，大家就能明白了。

原來，凸面鏡成像的原因是光的反射。通過成像過程作圖，可以看出，凸面鏡成的像是正立縮小的虛像。

現在我們再來看看凸透鏡裡兩個神秘像的來龍去脈吧。

這裡小編給圖中的三個像編了號，像1是大家最熟悉的，這個像的主人是蠟燭，這是蠟燭的實像呈現在光屏上；像2的主人也是蠟燭，是凸透鏡的右側反光面利用光的反射，使蠟燭在鏡中成一正立縮小的虛像；那麼像3的主人又是誰呢？像3是倒立的，而光屏上的像1也是倒立的，如此看來，像3的主人正是光屏上的像1，是凸透鏡的左側反光面利用光的反射，使光屏上的像1在鏡中成一正立縮小的虛像，由於光屏上的像是倒立的，所以這個像在鏡中的虛像也是倒立的。