凸透镜

凸透镜是一种常见的透镜，中间厚、边缘薄，至少有一个表面制成球面，亦可两面都制成球面。

外型

1. 中間厚邊緣薄，因此能夠会聚光線
2. 成像會因位置不同，而有不同的像
3. 分為雙凸、平凸及凹凸透鏡三種

基本概念

凸透镜的成像原理

1. 主轴：通过凸透镜两个球面球心C1、C2的直线叫凸透镜的主光轴，简称主轴。
2. 光心：凸透镜的中心O点是透镜的光心。
3. 焦点：平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上一点F，这一点是凸透镜的焦点。
4. 焦距：焦点F到凸透镜光心O的距离叫焦距，用f表示。
5. 物距：物体到凸透镜光心的距离称物距，用u表示。
6. 像距：物体经凸透镜所成的像到凸透镜光心的距离称像距，用v表示。

成像特点

物距（u）	像距 （v）	成像性质	应用
u>2f	f<v<2f	倒立 缩小 实像	照相机 人眼
u=2f	v=2f	倒立 等大 实像	等大像法测焦距、影印機
f<u<2f	v>2f	倒立 放大 实像	幻灯机、投影仪、放映机
u=f	無窮遠處	不成像	燈塔、探照燈
u<f	v>u	正立 放大 虚像	放大镜

• 物像移动方向总是与物体移动方向相同。
• 物体移动的速度与物像移动速度的关系：
  • 当

f 时，物体移动速度大于物像移动速度；

• • 当 u=2f 时，物体移动速度等于物像移动速度；
  • 当 f<u<2f 时，物体移动速度小于物像移动的速度；
  • 当 u<f 时，物体移动速度小于物像移动速度。
• 物體與物像距離關係：
  • 当 u>f 时，物体与物像的距离的最小值为 4f ，在 u=2f 时出现。
• 成像公式（透鏡公式）：${\frac {1}{u}}+{\frac {1}{v}}={\frac {1}{f}}$

应用

• 放大鏡
• 幻灯机
• 照相机
• 显微镜
• 望远镜
• 眼鏡

參見

• 凹透鏡
• 薄透鏡