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凸透鏡成像規律

30.0 cm
物距 u
10.0 cm
焦距 f
15.0 cm
像距 v
倒立縮小實像
像的性質
1/f = 1/u + 1/v → v = 15.0 cm
拖動物體(紅色箭頭)或調滑塊改變物距,觀察三條特殊光線和成像變化

核心知識點

典型例題

凸透鏡焦距 f = 10 cm,物體放在 u = 30 cm 處,求像距並判斷像的性質。

解析:由 1/v = 1/f − 1/u = 1/10 − 1/30 = 3/30 − 1/30 = 2/30,得 v = 15 cm。因 u > 2f,成倒立、縮小的實像。

答:像距為 15 cm,成倒立、縮小的實像。

焦距 f = 8 cm,要使凸透鏡在光屏上成放大的實像,物體應放在何處?若取 u = 12 cm,求像距。

解析:放大實像需滿足 f < u < 2f,即 8 cm < u < 16 cm。當 u = 12 cm 時,1/v = 1/8 − 1/12 = 3/24 − 2/24 = 1/24,故 v = 24 cm。

答:物體應放在 8~16 cm 之間;像距為 24 cm,成放大的實像。