凸透鏡成像規律探究

趙虹

探究凸透鏡成像規律是光學學習的重點探究實驗之一，重點探究物距u、像距v和焦距f之間的關系，利用凸透鏡成像規律解決生活中遇到的問題是探究實驗的難點，為此本文就上述問題進行逐一探究。

[實驗要點]

探究凸透鏡成像規律的實驗需要注意以下幾點。（1）在光具座上從左到右依次放置蠟燭、凸透鏡、光屏，點燃蠟燭前須調節凸透鏡中心、燭焰中心、光屏中心大致在同一高度，目的是使像呈現在光屏的中心。（2）探究實驗時一般將凸透鏡固定，讓蠟燭由遠及近靠近凸透鏡，光屏不斷遠離凸透鏡，直到光屏上呈現清晰的像。（3）成實像時，物距變大，像距變小，像變小;物距變小，像距變大，像變大。（4）成虛像時，物距變小，像距變小，像變小;物距變大，像距變大，像變大。（5）光屏上成清晰的像時，對調蠟燭與光屏的位置，光屏上還能成清晰的像，說明光路是可逆的。（6）用紙板遮住透鏡的一部分，成像性質不變，光屏上成一個完整的像，只是變暗些。

通過實驗歸納出凸透鏡成像規律如下表所示，通過探究實驗也可以得出不同條件下凸透鏡成像規律的應用。

[凸透鏡成像規律]

[實驗拓展]

在探究實驗過程中有時會找不到像，原因可能如下：（1）蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上;（2）蠟燭放在了焦點上;（3）蠟燭放在了焦點以內;（4）蠟燭放在一倍焦距和兩倍焦距之間，但離焦點過近，成像較遠，光具座又不夠長，光屏接收不到像;（5）凸透鏡焦距太長，光具座太短，蠟燭成像在光具座以外，光屏接收不到清晰的像。……