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【凸透镜成像】物体和虚像的最短距离问题剖析

更新时间:2023-09-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

先从一道例题说起吧7g8物理好资源网(原物理ok网)

究竟成几次像呢?7g8物理好资源网(原物理ok网)

这取决于蜡烛和光屏之间的距离与凸透镜焦距之间的关系。7g8物理好资源网(原物理ok网)

这儿涉及到一个知识点——有点难度的规律:7g8物理好资源网(原物理ok网)

凸透镜成虚像时,物和像的最短距离为4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

即:u+v≥4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

这个规律是如何来的呢?接出来我们用两种方式证明一下:7g8物理好资源网(原物理ok网)

【方法一】7g8物理好资源网(原物理ok网)

设物体在2F处,则像一定在2F处。如右图所示。7g8物理好资源网(原物理ok网)

此时,物体和像之间的距离为4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

假如把蜡烛往右联通1cm,则像往右联通的距离一定小于1cm(理由:在F--2F之间的速率较慢,2F之外的速率较快)7g8物理好资源网(原物理ok网)

所以物体和像之间的距离将小于4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

假如把蜡烛向左联通1cm,则像向左联通的距离一定大于1cm,则物体和像之间的距离也将小于4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

假如蜡烛向左或往右联通1mm,推论照样创立。7g8物理好资源网(原物理ok网)

故,当蜡烛坐落2F处时,物体和像之间的距离最短,为4f,7g8物理好资源网(原物理ok网)

所以,凸透镜成虚像时凸透镜成像的规律笔记,有u+v≥4f创立。7g8物理好资源网(原物理ok网)

【方法二】7g8物理好资源网(原物理ok网)

如右图,当焦距为f的凸透镜成虚像时,我们设物距为u,物体和像之间的距离为L,则像距可以表示为L-u。7g8物理好资源网(原物理ok网)

凸透镜成像规律的笔记_凸透镜成像的规律笔记_成像规律凸透镜表格7g8物理好资源网(原物理ok网)

这儿得用到透镜公式(透镜公式反映了物距、像距和焦距之间的定量关系,现今直接使用)7g8物理好资源网(原物理ok网)

则像距v=L-u,得:7g8物理好资源网(原物理ok网)

化简凸透镜成像的规律笔记,得:7g8物理好资源网(原物理ok网)

整理,得下式:7g8物理好资源网(原物理ok网)

此关于u的二元一次多项式有解,则△≥0。7g8物理好资源网(原物理ok网)

即:7g8物理好资源网(原物理ok网)

可得:7g8物理好资源网(原物理ok网)

即:7g8物理好资源网(原物理ok网)

所以:7g8物理好资源网(原物理ok网)

所以:物体和光屏(像)之间的最短距离为4f。7g8物理好资源网(原物理ok网)

如今,我们可以回答这道例题提出的问题了:7g8物理好资源网(原物理ok网)

光屏上出现几次像取决于蜡烛和光屏之间的距离。7g8物理好资源网(原物理ok网)

1、如果蜡烛和光屏之间的距离>4f,则可能成两次像(一次倒立放大的虚像,一次倒立缩小的虚像)。7g8物理好资源网(原物理ok网)

2、如果蜡烛和光屏之间的距离=4f,则可能成一次像(倒立等大的虚像)。7g8物理好资源网(原物理ok网)

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3、如果蜡烛和光屏之间的距离<4f,则光屏上不可能有像。7g8物理好资源网(原物理ok网)

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第一章机械运动7g8物理好资源网(原物理ok网)

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