球面鏡的具體知識

【專家解說】：反射面是球面一部分的鏡叫做球面鏡．用球面的內(nèi)表面作反射面的叫做凹鏡，用球面的外表面作反射面的叫做凸鏡．球面鏡的焦點和焦距凹鏡對光線起會聚作用．射到凹鏡上的平行光線，被反射后會聚于一點，這一點叫做凹鏡的焦點，通常用F表示．如果把一張紙放在焦點，紙上會出現(xiàn)一個很亮的光點．凹鏡的焦點是反射光線的實際會聚點，是實焦點． 凸鏡對光線起發(fā)散作用．射到凸鏡上的平行光線，被反射后變得發(fā)散．把反射光線反向延長后，它們將會聚于一點，這一點叫做凸鏡的焦點．凸鏡的焦點不是反射光線的實際會聚點，是虛焦點． 鏡面的中心點P叫做球面鏡的頂點，連接球心C和頂點P的直線叫做主光軸，簡稱主軸．靠近主軸射向鏡面的光線叫做近軸光線．嚴(yán)格說來，只有平行于主軸的近軸光線經(jīng)球面鏡反射后，才能會聚于一點．我們這里研究的只限于近軸光線．焦點到頂點的距離叫做焦距，通常用f表示．對于近軸光線，球面鏡的焦距等于球半徑R的一半，即f=0.5R ． 利用凹鏡對光的會聚作用，人們制造了生活中用的太陽灶和工業(yè)上用的太陽爐，這是利用太陽能的一種重要方法．反射時光路是可逆的，如果把光源放在凹鏡的焦點，那么從光源射向凹鏡的光線，反射后將平行射出．探照燈、汽車頭燈、手電筒等射出的光束比較集中，能夠照亮遠(yuǎn)處的物體，就是利用了凹鏡的這一性質(zhì)． 凸鏡可以用來擴大觀察范圍．對于口徑相同的平面鏡和凸鏡，觀察者離鏡同樣遠(yuǎn)時，從凸鏡觀察到的范圍要比平面鏡大．用一個口徑不太大的凸鏡，就能觀察到比較大的范圍內(nèi)的景像．因此，汽車上的觀后鏡都用凸鏡．球面鏡成像球面鏡也可以使物體成像．物體離球面鏡的距離不同，所成的像也不同．我們可以用下面的實驗來觀察球面鏡的成像情況． 把一支蠟燭放在凹鏡前二倍焦距以外的地方，用一張透明紙作光屏，在蠟燭和凹鏡之間移動光屏，直到在光屏上出現(xiàn)清晰的蠟燭的像．可以看到，這時的像是倒立縮小的．這個像是由反射光線實際會聚而成的，能夠用光屏接收到，所以光學(xué)中把這樣的像叫做實像．甲：物體位于二倍焦距以外時，成倒立縮小的實像；乙：物體位于二倍焦距和焦點之間時，成倒立放大的實像；丙：物體位于焦點以內(nèi)時，成正立放大的虛像．把蠟燭向凹鏡移近，同時使光屏遠(yuǎn)離凹鏡，當(dāng)蠟燭位于二倍焦距以內(nèi)焦點以外時，從光屏上可以看到倒立放大的實像．使蠟燭進(jìn)一步靠近鏡面，當(dāng)蠟燭位于焦點以內(nèi)時，無論怎樣移動光屏，都得不到蠟燭的像．這時向鏡里看去，可以看到一個正立放大的像．這個像不是由反射光線實際會聚而成的，用光屏接收不到，是虛像． 把蠟燭放在凸鏡前的任何位置上，用光屏都接收不到蠟燭的實像，只能從鏡中看到蠟燭的正立縮小的虛像．