為什麼凸透鏡能夠聚集光?

時間 2021-05-09 09:34:50

1樓:摸摸摸

乙個平面波(平行光)經過凸透鏡,因光在空氣中的傳播速度會比在透鏡內的傳播速度更快,且透鏡是中間厚兩邊薄,所以穿過透鏡中心的波面會比穿過透鏡邊緣的波面傳播的更慢,導致平面波被彎曲成球面波,從而會會聚於一點(其實就是光程差的問題)

表達能力不好,見諒

2樓:重樓

從粒子的角度解釋吧,無論是匯聚還是發散,最根本的原因是光發生了折射。

那麼,為什麼發生折射呢,教科書上的解釋是:光在兩種介質中的傳播速度不同,所以在兩種介質的交界處光的傳播方向發生變化的現象。(我個人非常不喜歡用光總是沿最短路徑傳輸這句話來解釋折射現象)

怎麼理解這句話呢?前半句很好理解,就像你用手在空氣中揮舞與在水中揮舞一樣,介質對你手的阻力不同,速度自然不同。而描述介質對光的阻礙能力的物理量,就叫做折射率。(不嚴謹)

後半句如何理解呢?為什麼在兩種介質的傳播速度不同,在兩種介質的交界處光的傳播方向就會發生變化呢?首先明確,垂直入射的時候,光的傳播方向是不發生改變的。

舉乙個例子,你是超人,你以站立的姿勢在空氣中勻速直線飛行,這時,你前面出現一堵牆。如果,你垂直的撞上去,速度會變慢,但你的方向不會發生改變。但是,如果,你是斜著撞上去的呢?

斜著與垂直最大的不同就是你的身體撞牆的順序是有先後的,代入生活中你跑步不小心撞到東西時的經驗,左邊先撞牆,你的整體方向會偏左,右邊先撞牆,你的整體方向會向右,具體的角度由牆對你速度的阻礙能力決定,也就是折射率。(我這個折射的解釋只能用帥氣兩個字來形容)

理解了折射,那麼解為什麼凸透鏡可以匯聚光就很容易了,甚至你可以自己畫出使光匯聚的透鏡的形狀。如下圖所示:

那麼,看,這束光在撞上透鏡時是上面先撞還是下面先撞?下面,所以光向下偏,在離開透鏡時是上面先撞上空氣還是下面?上面,不過這次注意,這是從光密撞光疏,與剛才是相反的,上面先出來,速度快,下面後出來速度慢,所以光還是向下偏,因此凸透鏡起匯聚作用。

最後一句話,這個解釋其實也是波的解釋,這也就是光的波粒二象性的體現,單從粒子或波的角度其實都無法完美解釋這一現象。

光既具有波的特性也具有粒子的特性。

人眼相當於凸透鏡,而凸透鏡焦距外成像是倒像,那麼人眼看到的是倒像嗎?難道物體是倒立著的嗎?

大家笑一笑就好 前面幾個回答已經說的很清楚了,我來舉個例子。某研究員做了乙個會把物體倒立的眼鏡,他戴了一年左右時間後.大腦完全適應了這眼鏡。而當他摘下眼鏡時看到的景物又是倒立的了,又花了很長時間才恢復。這個問題一般會跟腦後插管和意識上傳掛鉤。 袁斯維 凸透鏡成像是倒像,你說的沒錯,人眼也是如此,但這...

凸透鏡成像上下左右都相反嗎?

閆栩陽 其實也好理解,就是你已經知道會成倒立的像了,那麼上下是怎麼個倒立法?其實就是你把凸透鏡水平的中間對稱軸作為了像的中間軸,進而讓像的上下翻轉了一下。那麼就依照這個處理方式,由於物體有寬度,那麼自然如果以凸透鏡豎直的中間對稱軸來看物體的話,物體同樣是分布在軸的兩側的,那麼成像的話自然就是需要在水...

凸透鏡成像和小孔成像的原理分別是什麼?有哪些區別和聯絡?

龔健男 小孔成像,小孔越小,能通過小孔的光束越窄 其實個人覺得小孔成像可以理解為透鏡成像在孔徑 光圈 趨近於零的極限情況。另外當孔徑趨近於零時,景深趨近於無窮,成像的亮度也趨於零。透鏡孔徑趨於零時,就是小孔成像 當然這是基於純幾何光學上的結果,把小孔視作數學上理想的 點 光的傳播視為一條條有方向的 ...