倒立放大实像4物体置於一倍焦距成像 - 正修科技大学.PPT

Ch1-3透鏡成像 光的反射 面鏡成像 光的折射 透鏡的成像 凸透鏡的成像 凹透鏡的成像 凸、凹透鏡組合的成像 面鏡成像公式（The Mirror Formula） 我們可以不用光線圖去找成像位置， 而推導物距（object distance ；p） 和像距 （image distance ；q）與焦距之間的關係式。 線性放大率 （Linear Magnification） 折射 司乃耳定律(snell’s law) 司乃耳定律：速度與角度之關係 介質中的波長 全內反射 全內反射條件 1.兩個折射率分別為 n1 及 n2 的介質之交界面，其中 n2 n1 。由較高折射率的介質所射過來的光線在折射時偏離法線。入射角小的時候，有反射線，也有折射線。 但是到達一個入射的臨界角（critical angle ； θc）時，折射線平行於交界面射出。光線以任一個大於 θc 的角度入射時都會完全反射回較高折射率的介質。 透鏡成像作圖 凸透鏡成像作圖 凸透鏡成像作圖 3.物體置於兩倍焦距與一倍焦距間 凸透鏡成像作圖 5.物體置於一倍焦距內 凹透鏡成像作圖 6.物體置於凹透鏡前 透鏡成像關係 薄透鏡成像公式 （The Thin Lens Formula） 薄透鏡成像公式 （The Thin Lens Formula） Ex.(a) 一個小物體置於焦距為 12 cm 的會聚透鏡前16 cm 處。找出其成像位置並測定其橫向放大率。(b) 高為 0.8 cm 的物體置於焦距為 －16 cm 的發散透鏡前 25 cm 處，找出其成像的位置及其高度。 Ex.(a) 一個小物體置於焦距為 12 cm 的會聚透鏡前16 cm 處。找出其成像位置並測定其橫向放大率。(b) 高為 0.8 cm 的物體置於焦距為 －16 cm 的發散透鏡前 25 cm 處，找出其成像的位置及其高度。 問題討論 1.透鏡利用何種原理成像？ 2.透鏡作圖 3.透鏡成像計算？ 凸透鏡成像作圖 5.物體置於一倍焦距內 * 　 　 ????????????????????????????????????? 　 止於至善 * 　 　 ????????????????????????????????????? 　 止於至善 ） 符號規定（球面鏡）： p ， q 和 f 在鏡的左側時為正（實），在右側時為負（虛） （假 定光由左側射向球面鏡）。 像高 yi 與物高 yO 1.當 m 為正值時，成正立（erect）的像：當 m 為負值，則成倒立（inverted）的像。 若 |m| ＞ 1 ，成放大的像；若 |m|＜ 1 ，則成縮小的像。 2.凹面鏡所成的像可為正立或倒立。凸面鏡所成的像則必為實物的正立縮小的虛像。 光線在兩種介質因速度改變產生的交界面上偏折的現象稱為折射（refraction） 光速： 真空中的光速＞空氣中的光速＞液體中的光速＞固體中的光速 圖入射角和折射角之間有司乃耳定律的關係。 注意：當射線的方向逆轉時，n1sinθ1 ＝ n2sinθ2 的關係不受影響。 絕對折射率 相對折射率 折射率（refractive index； n），定義為光在真空中的速率 c 與光在該介質中的速率 υ 之比值。 1. V1 ＞ V2 時， θ1 ＞ θ2 。所以當光 線射入於波速較低的介質時，折射線會 偏向法線。 2. V1 ＜ V2 時， θ1 ＜ θ2 。所以當光 線射入於波速較快的介質時，折射線會 偏離法線。 在介質中的波長較在真空中的波長為短。 圖 折射率為 n2 的介質內之點光源所發出的光射至較低折射率為 n1的介質之交界面。 入射角到達臨界值時就沒有折線光線。此時光產生全內反射。 圖 用來決定會聚透鏡成像位置的主光線。 1.物體置於兩倍焦距外 成像：倒立縮小實像 2.物體置於兩倍焦距上 成像：倒立相等實像 成像：倒立放大實像 4.物體置於一倍焦距 成像：無法成像 成像：正立放大虛像 成像：正立縮小虛像 成像：正立放大虛像(q:-) 物體置於一倍焦距內(p:+) 成像：倒立放大實像(q:+) 物體置於兩倍焦距與一倍焦距間(p:+) 成像：倒立相等 實像(q:+) 物體置於兩倍焦距上(p:+) 成像：倒立縮小實像(q:+) 物體置於兩倍焦距外 (p:+) 凸透鏡成像之q 凸透鏡成像之p 成像：正立縮小虛像(q:-) 物體置於凹透鏡前(p:+) 在薄透鏡的情形中，可直接了當地找出物距（object distance ; p）、像距（image distance ; q），以及焦距（focal length ; f）之間的關係。 我們假定所有的光線都是近軸的