物理成像和什么光路

‘壹’ 关于物理凸透镜成像原理有些不懂 请高手点拨

简单就是光的折射.
详细就是:
在物理上 凹镜和凸镜都是利用光的折射的原理成像
光学显微镜和望远镜（包括一部分天文望远镜）都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的
放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的。 （一） 放大镜的成像原理 表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像，光路图如图1所示。位于物方焦点F以内的物AB，其大小为y，它被放大镜成一大小为y'的虚像A'B'。放大镜的放大率 Γ=250/f' 式中250--明视距离，单位为mm f'--放大镜焦距，单位为mm 该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。 （二） 显微镜的成像原理 显微镜和放大镜起着同样的作用，就是把近处的微小物体成一放大的像，以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。 图2是物体被显微镜成像的原理图。图中为方便计，把物镜L1和目镜L2均以单块透镜表示。物体AB位于物镜前方，离开物镜的距离大于物镜的焦距，但小于两倍物镜焦距。所以，它经物镜以后，必然形成一个倒立的放大的实像A'B'。 A'B'位于目镜的物方焦点F2上，或者在很靠近F2的位置上。再经目镜放大为虚像A''B''后供眼睛观察。虚像A''B''的位置取决于F2和A'B'之间的距离，可以在无限远处（当A'B'位于F2上时），也可以在观察者的明视距离处（当A'B'在图中焦点F2之右边时）。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身，而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。 （三） 显微镜的重要光学技术参数 在镜检时，人们总是希望能清晰而明亮的理想图象，这就需要显微镜的各项光学技术参数达到一定的标准，并且要求在使用时，必须根据镜检的目的和实际情况来协调各参数的关系。只有这样，才能充分发挥显微镜应有的性能，得到满意的镜检效果。 显微镜的光学技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大率、焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离等等。这些参数并不都是越高越好，它们之间是相互联系又相互制约的，在使用时，应根据镜检的目的和实际情况来协调参数间的关系，但应以保证分辨率为准。 1． 数值孔径 数值孔径简写NA，数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数，是判断两者（尤其对物镜而言）性能高低的重要标志。其数值的大小，分别标刻在物镜和聚光镜的外壳上。 数值孔径（NA）是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（u）半数的正弦之乘积。用公式表示如下：NA=nsinu/2 孔径角又称"镜口角"，是物镜光轴上的物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。孔径角越大，进入物镜的光通亮就越大，它与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比。 显微镜观察时，若想增大NA值，孔径角是无法增大的，唯一的办法是增大介质的折射率n值。基于这一原理，就产生了水浸物镜和油浸物镜，因介质的折射率n值大于1，NA值就能大于1。 数值孔径最大值为1.4，这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前，有用折射率高的溴萘作介质，溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。 这里必须指出，为了充分发挥物镜数值孔径的作用，在观察时，聚光镜的NA值应等于或略大于物镜的NA值。 数值孔径与其他技术参数有着密切的关系，它几乎决定和影响着其他各项技术参数。它与分辨率成正比，与放大率成正比，与焦深成反比，NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。 2． 分辨率 显微镜的分辨率是指能被显微镜清晰区分的两个物点的最小间距，又称"鉴别率"。其计算公式是σ=λ/NA 式中σ为最小分辨距离；λ为光线的波长；NA为物镜的数值孔径。可见物镜的分辨率是由物镜的NA值与照明光源的波长两个因素决定。NA值越大，照明光线波长越短，则σ值越小，分辨率就越高。要提高分辨率，即减小σ值，可采取以下措施（1） 降低波长λ值，使用短波长光源。（2） 增大介质n值以提高NA值（NA=nsinu/2）。（3） 增大孔径角u值以提高NA值。（4） 增加明暗反差。 3． 放大率和有效放大率 由于经过物镜和目镜的两次放大，所以显微镜总的放大率Γ应该是物镜放大率β和目镜放大率Γ1的乘积： Γ=βΓ1 显然，和放大镜相比，显微镜可以具有高得多的放大率，并且通过调换不同放大率的物镜和目镜，能够方便地改变显微镜的放大率。 放大率也是显微镜的重要参数，但也不能盲目相信放大率越高越好。显微镜放大倍率的极限即有效放大倍率。 分辨率和放大倍率是两个不同的但又互有联系的概念。有关系式：500NA<Γ<1000NA 当选用的物镜数值孔径不够大，即分辨率不够高时，显微镜不能分清物体的微细结构，此时即使过度地增大放大倍率，得到的也只能是一个轮廓虽大但细节不清的图像，称为无效放大倍率。反之如果分辨率已满足要求而放大倍率不足，则显微镜虽已具备分辨的能力，但因图像太小而仍然不能被人眼清晰视见。所以为了充分发挥显微镜的分辨能力，应使数值孔径与显微镜总放大倍率合理匹配。 4． 焦深 焦深为焦点深度的简称，即在使用显微镜时，当焦点对准某一物体时，不仅位于该点平面上的各点都可以看清楚，而且在此平面的上下一定厚度内，也能看得清楚，这个清楚部分的厚度就是焦深。焦深大, 可以看到被检物体的全层，而焦深小，则只能看到被检物体的一薄层，焦深与其他技术参数有以下关系：（1） 焦深与总放大倍数及物镜的数值孔径成反比。（2） 焦深大，分辨率降低。 由于低倍物镜的景深较大，所以在低倍物镜照相时造成困难。在显微照相时将详细介绍。 5． 视场直径（Field Of View） 观察显微镜时，所看到的明亮的圆形范围叫视场，它的大小是由目镜里的视场光阑决定的。视场直径也称视场宽度，是指在显微镜下看到的圆形视场内所能容纳被检物体的实际范围。视场直径愈大，愈便于观察。有公式 F=FN/β 式中F: 视场直径，FN：视场数（Field Number, 简写为FN，标刻在目镜的镜筒外侧），β:物镜放大率。由公式可看出：（1） 视场直径与视场数成正比。（2） 增大物镜的倍数，则视场直径减小。因此，若在低倍镜下可以看到被检物体的全貌，而换成高倍物镜，就只能看到被检物体的很小一部份。 6． 覆盖差 显微镜的光学系统也包括盖玻片在内。由于盖玻片的厚度不标准，光线从盖玻片进入空气产生折射后的光路发生了改变，从而产生了相差，这就是覆盖差。覆盖差的产生影响了显微镜的成响质量。 国际上规定，盖玻片的标准厚度为0.17mm，许可范围在0.16-0.18mm，在物镜的制造上已将此厚度范围的相差计算在内。物镜外壳上标的0.17，即表明该物镜所要求的盖玻片的厚度。 7． 工作距离WD 工作距离也叫物距，即指物镜前透镜的表面到被检物体之间的距离。

‘贰’ 物理 平面镜成像特点的应用 成像和____光路

改变 光路

‘叁’ 初二物理成像

他们说得对自己的特色语言自己最明白。我给你的建议是画画光路图，明白了光路图。你的技巧最好为自己理解提供力量。不过最好真正理解，彻底明白光路图。
【注】记住，平面镜永远只成虚像，改变光路仅仅是利用了镜面反射原理，与虚像无关。平面镜的象仅仅是光的反射延长线，不是真的光线。还有记住，平面镜关于镜面对称，这很好理解。好好学学光学，不难，但或许容易钻牛角尖。

‘肆’ 物理，求望远镜成像光路图谢谢啊

上图为开普勒的，下图为伽利略的。图上的长红线是物体和望远镜中成的虚像。由于它的成像比实际物体要近，所以可以远的拉近。

由图可以看出，开普勒式的成的像是倒立的，而伽利略式的正立的。

我们看到，物体在短红线处还成了一个倒立实像。有时在用天文望远镜看日食时，没有滤光片，可以采用把目镜拿去，然后把一张白纸放到镜筒下看，这时看到的太阳的像就是短红线的实像。由于装上目镜后，物体呈的像是虚像，而虚像是不能投在白纸上的，所以如果装上目镜，就看不到太阳了像了。

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‘伍’ 初二物理凸透镜成像成像有什么规律呢

(1)二倍焦距以外，倒立缩小实像；〈这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚的那一点到透镜中心的距离,那么两倍焦距就是指2倍远的地方〉
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像；
一倍焦距不成像；
一倍焦距以内，正立放大虚像；
成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。
(2)
一倍焦距分虚实
两倍焦距分大小
物近像远像变大
物远像近像变小
凸透镜成像规律表格
物体到透镜中心的距离u 像的大小 像的正倒 像的虚实 像到透镜中心的距离v 应用实例
u是物距 v是像距 f是焦距
u>2f，倒立缩小的实像 2f>v>f 照相机
u=2f, 倒立等大的实像 v=2f 可用来测量凸透镜焦距
2f>u>f 倒立放大的实像 v>2f 放映机,幻灯机，投影机
u=f 不成像 平行光源：探照灯
u<f正立放大的虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜
为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。
蜡烛的焰心，凸透镜中心，光屏中心应尽量保持在同一条高度上。
（3）凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f
利用透镜的特殊光线作透镜成像光路：
（1）物体处于2倍焦距以外
（2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间
（3）物体处于焦点以内

‘陆’ 物理凸透镜成像规律

凸透镜成像是光学中的重要内容,如何理解和运用成像规律是教学中的重点和难点.本文将凸透镜成像规律概括为” 三个成像区\两个特殊点\一个动态特点”,便于理解和记忆;并将常见的几种题型进行小结,以利于快速准确解题.

1\三个成像区

(1)物距 u>2f 时,成倒立缩小的实像，像在1倍焦距和2倍焦距之间.

(2)物距2f>u>f时,成倒立放大的实像，像在2倍焦距以外.

(3)物距 u<f 时,成放大正立虚像，像与物在透镜同侧.

2\两个特殊点

像的性质发生突然变化的两个特殊点:一个是焦点F,另一个是凸透镜二倍焦距处.

焦点:(1)焦点是物体成虚像还是实像的分界点,把物体放在焦点上(u=f)时,不能成像;把物体放在焦点以内(u<f)时成虚像;把物体放在焦点以外(u>f)时成实像.(2)无论成实像还是虚像,物体靠近焦点时像变大\像距变大,物体远离焦点时像变小\像距也变小.(3)当物距u<2f时,物体靠近焦点处,物\像间的距离变大;物体远离焦点,物\像间的距离变小.

二倍焦距处: (1)二倍焦距处是物体成缩小实像还是放大实像的分界点,把物体放在焦距和二倍焦距之间时成放大的实像;把物体放在二倍焦距处时成等大的实像;把物体放在二倍焦距之外时成缩小的实像.(2)物体成实像时,将物体放在二倍焦距处,物\像间的距离最小.(3)物体成实像时,物体靠近二倍焦距处, 物\像间的距离变小; 物体远离二倍焦距处, 物\像间的距离变大.

3\一个动态特点

物体沿凸透镜主轴移动时,物\像移动的方向一致.当物体成实像时,物体靠近透镜移动,则透镜另一侧的像远离透镜;当物体成虚像时,物体靠近透镜移动,则物体同侧的像也靠近透镜.

4\六种基本题型

(1)确定像的特点

例:凸透镜的焦距是15cm.将物体放在主轴上距透镜焦点5cm处,所成的像一定是( ).

A.正立的

B.倒立的

C.放大的

D.虚像

解析: 将物体放在主轴上距透镜焦点5cm处,物距可能f<u<2f,成倒立放大的实像;也可能u<f,成正立放大的虚像;因此,所成的像一定是放大的,选C.

(2)确定焦距范围

例:在关于凸透镜的成像实验中,将物体放在距透镜20cm处,这时得到一个倒立放大的实像,则该凸透镜的焦距的大小的范围为 .

解析:物距u=20cm,物体成倒立放大的实像,应满足f<u<2f,即满足:20cm<2f和f<20cm,解得:10cm<f<20cm.

(3)确定物距或像距

例:用照相机给家人照相,人与照相机镜头的距离和底片到照相机镜头的距离分别是( )

A.大于2f,小于f

B. 大于2f,小于2f\大于f

C. 小于2f\大于f,大于2f

D. 大于f, 大于2f

解析:照相机利用物距u>2f时,凸透镜成倒立缩小实像制成的,此时像距f<v<2f.选C.

(4)确定物距或像距变化

例:用一架镜头焦距不变的照相机,给一个人照了一张全身像,再用它给这个人照一张半身像,应该使 ( )

A. 照相机与人的距离增大,暗箱长度缩短

B. 照相机与人的距离增大,暗箱长度伸长

C. 照相机与人的距离减小,暗箱长度缩短

D. 照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长

解析:拍半身像与全身像相比像变大了.凸透镜成实像时,物距变小,像距就增大,像也变大.因此应使照相机与人的距离减小,暗箱长度伸长,选D.

(5)确定物像间距离变化

例:一凸透镜的焦距为10cm,当物体从距透镜15cm处沿透镜主轴远离,移动到距透镜40cm处的过程中,物体与它的像之间的距离 ( )

A. 逐渐增大

B. 先减小,后增大

C. 逐渐减小

D. 先增大,后减小

解析:物体从距透镜15cm处(f<u<2f)移动到距透镜40cm处(u>2f)的过程中,先靠近二倍焦距处,物像间距离减小;在二倍焦距处,物像间离距最小;然后远离二倍焦距处,物像间距离增大.因此在整个移动过程中,物体与它的像之间的距离先减小,后增大;选B.

(6)确定像的移动方向

例:一物体从远处向凸透镜的2倍焦距处匀速运动而来,则物体的像( )

A.与物体的运动方向相同,像距越来越小

B.与物体的运动方向相同,像距越来越大

C.与物体的运动方向相反,像距越来越大

D.与物体的运动方向相反,像距越来越小

解析:根据凸透镜成像的动态特点,像与物体的运动方向相同. 物体从远处向凸透镜的2倍焦距处移动,也就是向靠近焦点方向移动,此时像变大,像距也变大.选B.

‘柒’ 物理题 平面镜成像的应用 改变光路是什么意思 举一些例子

改变光路就是改变光的传播方向，如你用平面镜把太阳光照到别人的眼睛。

‘捌’ 物理光学问题——凸透镜成像

物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越大，像距越小，虚像越小。

在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接；反之，则称为虚像，只能由眼睛感觉。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原物体而言。

平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。

那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。

当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。

当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。

与凸透镜的区别

一.结构不同

凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成

凹面镜是由两面都是磨成凹球面透明镜体组成

二.对光线的作用不同

凸透镜主要对光线起会聚作用

凹面镜主要对光线起发散作用

三.成像性质不同

凸透镜是折射成像

凹面镜是折射成像凸透镜是折射成像成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用

凹面镜是折射成像只能成缩小的正立像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。

凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像，主要用扩大视野。

(1)二倍焦距以外，倒立缩小实像；

一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像；

一倍焦距以内，正立放大虚像；

成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。

(2)巧记方法

一倍焦距分虚实

两倍焦距分大小

虚正物像同

实倒物像异

物远实象小

放大焦点内

（3）凸透镜成像规律表格

物体到透镜的距离u像的大小像的正倒像的虚实像到透镜的距离v应用实例

u是物距v是像距f是焦距

u>2f，缩小倒立实像2f>v>f照相机

u=2f,等大倒立实像v=2f

2f>u>f放大倒立实像v>2f放映机,幻灯机，投影机

u=f不成像平行光源：探照灯

u<f放大正立虚像无虚像在物体同侧放大镜

为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。

蜡烛，凸透镜，光屏应尽量保持在同一条直线上。

（3）凸透镜成像还满足1/v+1/u=1/f

利用透镜的特殊光线作透镜成像光路：

（1）、物体处于2倍焦距以外

（2）、物体处于2倍焦距和1倍焦距之间

（3）、物体处于焦点以内

（4）、凹透镜成像光路

实验研究凸透镜的成像规律是：当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；在一倍焦距到二倍焦距之间时得到倒立、放大的实像；在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。

该实验就是为了研究证实这个规律。实验中，有下面这个表：

物距u像的性质像的位置

正立或倒立放大或缩小虚像或实像与物同侧与异侧像距v

u>2f倒立缩小实像异侧f<v<2f

u=2f倒立等大实像异侧v=2f此时物体与像的距离是最小的，既4倍焦距。

f<u<2f倒立放大实像异侧v>2f

u=f不成像

u<f正立放大虚像同侧u,v同侧

这就是为了证实那个规律而设计的表格。其实，透镜成像满足透镜成像公式：

1/u(物距)+1/v（像距）=1/f（透镜焦距）

照相机运用的就是凸透镜的成像规律

镜头就是一个凸透镜，要照的景物就是物体，胶片就是屏幕

照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上

胶片上涂有一层对光敏感的物质，它在曝光后发生化学变化，物体的像就被记录在胶卷上

至于物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样

物体靠近时，像越来越远，越来越大，最后再同侧成虚像。

物距增大，像距减小，像变小；物距减小，像距增大，像变大。

‘玖’ 初中物理光学： 物理光学部分的详细内容（主要是，平面镜成像，光的折射部分）

1、光线的传播
光线的传播遵循三条基本定律：光线的直线传播定律，既光在均匀媒质中沿直线方向传播；光的独立传播定律，既两束光在传播途中相遇时互不干扰，仍按各自的途径继续传播，而当两束光会聚于同一点时，在该点上的光能量是简单的相加；反射定律和折射定律，既光在传播途中遇到两种不同媒质的光滑分界面时，一部分反射另一部分折射，反射光线和折射光线的传播方向分别由反射定律和折射定律决定。
光线的传播遵循以下基本定律：① 光线的直线传播定律。光在均匀媒质中沿直线方向传播。食、影和针孔成像等现象都证明这一事实，大地测量等很多光学测量工作也都以此为根据。② 光的独立传播定律。两束光在传播途中相遇时互不干扰，仍按各自的途径继续传播；而当两束光会聚于同一点时，在该点上的光能量是简单相加的。③ 反射定律和折射定律。光传播途中遇到两种不同媒质的光滑分界面时，一部分反射另一部分折射。反射光线和折射光线的传播方向分别由反射定律和折射定律决定。
2、光的反射
一种光学现象，指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。
（1）在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一个平面内
（2）反射光线，入射光线分居法线两侧
（3）反射角等于入射角
（1）（2）（3）可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”
（4）在反射现象中，光路是可逆的
3、光的折射
光由一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折的现象叫做光的折射。例如：池水变浅.钢笔错位.插鱼以及铅笔经过水面而断........
（1）折射光线和入射光线分居法线两侧（法线居中，与镜面垂直）
（2）折射光线、入射光线、法线在同一平面内。（三线两点一面）
（3）当光线从空气斜射入其它介质时，角的性质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度小的一方）；（在空气中的角总是大的，注：不能在考试填空题中使用）
（4）当光线从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。（以上两条总结为：谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角）
（5）在相同的条件下，入射角越大（越小），折射角越大（越小）
（6）折射光线与法线的夹角，叫折射角
（7）光线垂直入射时，折射光线、法线和入射光线在同一直线上。传播方向不变，但光的传播的速度改变
（8）在光的折射中，光路是可逆性的
（9）不同介质对光的折射本领是不同的。空气＞水＞玻璃(折射角度）｛介质密度密的角度小于介质密度稀的角度｝
（10）光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，折射的程度与后者分析的折射率有关。（11）光从空气斜射入水中或其他介质时，折射光线向法线方向偏折
（12）光垂直射向介质表面时，传播方向不变。入射角的正弦值与折射角的正弦值的比等于光在两种介质中的速度比即sin i /sin r =v1/v2
3、平面镜成像
（1）反射定律法
由物体任意发射的两条光线，由平面镜反射，射入眼睛。人眼则顺着这两条光线的反向延长线看到了两条线的交点，即我们在平面镜中看到的像，但是平面镜后面是没有物体的，所以物体在平面镜里成的是虚像（平面镜所成的像没有实际光线通过像点，因此称作虚像）；像距与物距大小相等，它们的连线跟镜面垂直，它们到镜面的距离相等，上下相同，左右相反。成的是正立等大的虚像。
（2）对称法
做光源关于平面镜的对称图，对称图即为光源的像。
剩下的就是多联系了……