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波动与光学

透镜与成像

用主光线、透镜公式和放大率判断像的位置、方向、大小与虚实。

SPMSTPMUEC

核心概念

  • 平行主轴的光线经凸透镜后通过焦点。
  • 通过光心的近轴光线近似不偏折。
  • 物体在焦距内形成正立放大虚像。

考试技能

  • 用至少两条主光线作图
  • 统一 u、v、f 的符号约定

常见失分点

  • 光线图不画箭头
  • 假定凸透镜永远形成实像
详细课程完整题库

关联公式

SPMOptics

透镜公式

连接焦距、物距和像距。

1f=1u+1v\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}

符号 / Symbols

  • f: 焦距 (m or cm)
  • u: 物距 (m or cm)
  • v: 像距 (m or cm)

条件 / Conditions

薄透镜近似,符号约定需一致。

常见错误

没有统一 cm 和 m。

f=10 cm, u=30 cm,则 v=15 cm。
SPMOptics

放大率

比较像的大小与物体大小。

m=vu=hihom = \frac{v}{u}=\frac{h_i}{h_o}

符号 / Symbols

  • m: 放大率 (none)
  • h_i: 像高 (m or cm)
  • h_o: 物高 (m or cm)

条件 / Conditions

同一符号约定和同一长度单位。

常见错误

把放大率写单位。

v=20 cm, u=10 cm,放大率 2。

针对性练习

SPMOptics困难图表分析题

凸透镜中物距小于焦距时,像通常是什么性质?

UECGeometrical Optics中等选择题

物体位于凸透镜的 2F 之外时,所成的像有什么性质?