凸透鏡

凸透鏡是一種常見的透鏡，中間厚、邊緣薄，至少有一個表面製成球面，亦能兩面都製成球面。可做為生火用途。

外型

1. 中間厚邊緣薄，因此能夠匯聚光線
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

凸透鏡的成像原理

1. 主軸：通過凸透鏡兩個球面球心C1、C2的直線叫凸透鏡的主光軸，簡稱主軸。
2. 光心：凸透鏡的中心O點是透鏡的光心。
3. 焦點：平行於主軸的光線經過凸透鏡後會聚於主光軸上一點F，這一點是凸透鏡的焦點。
4. 焦距：焦點F到凸透鏡光心O的距離叫焦距，用f表示。
5. 物距：物體到凸透鏡光心的距離稱物距，用u表示。
6. 像距：物體經凸透鏡所成的像到凸透鏡光心的距離稱像距，用v表示。

成像特點

物距（u）	像距 （v）	成像性質	應用
u>2f	f<v<2f	倒立 縮小 實像	照相機 人眼
u=2f	v=2f	倒立 等大 實像	等大像法測焦距、影印機
f<u<2f	v>2f	倒立 放大 實像	幻燈機、投影儀、放映機
u=f	無窮遠處	不成像	燈塔、探照燈
u<f	v>u	正立 放大 虛像	放大鏡

• 物像移動方向總是與物體移動方向相同。
• 物體移動的速度與物像移動速度的關係：
  • 當 u>2f 時，物體移動速度大於物像移動速度；
  • 當 u=2f 時，物體移動速度等於物像移動速度；
  • 當 f<u<2f 時，物體移動速度小於物像移動的速度；
  • 當 u<f 時，物體移動速度小於物像移動速度。
• 物體與物像距離關係：
  • 當 u>f 時，物體與物像的距離的最小值為 4f ，在 u=2f 時出現。
• 成像公式（透鏡公式）：${\frac {1}{u}}+{\frac {1}{v}}={\frac {1}{f}}$

應用

• 放大鏡
• 幻燈機
• 照相機
• 顯微鏡
• 望遠鏡
• 眼鏡

參見

• 凹透鏡
• 薄透鏡