用数学原理解释凸透镜成像规律

时间:2012-02-08 04:46:30
染雾
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用数学原理解释

凸透镜成像规律

学习凸透镜的`成像规律后,我一直在想,能否用数学原理来解释物理现象呢?在一次数学活动上,我和老师讨论了这个问题。

凸透镜的成像规律如下表所示:

(u为物距,v为像距,f为焦距)

凸透镜成像离不开三条特殊光线,如图1所示:

1.平行于主光轴的光线在经过凸透镜折射后汇聚于焦点(A-H-K);

2.通过凸透镜光心的光线传播方向不变(AK);

3.经过焦点射向凸透镜的光线,经过凸透镜折射后平行于主光轴(A-J-K)。

此时如图2所示,物体在一倍焦距处,由作图过程可知,四边形AHOF2为矩形,故有AH∥OF2且AH=OF2,又OF1= OF2,则有AH∥OF1且AH=OF1,即四边形AHF1O为平行四边形,故有AO∥HF1,即直线AO与直线HF1没有交点,当然不能成像啦!

用数学原理解释凸透镜成像规律

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