凹镜成像规律是什么?

凹透镜也被称为负球透镜,其结构特点是中央薄、周边厚。当平行光线穿过凹球面透镜时,会发生偏折并呈发散状态,无法形成实焦点,反向延长线交于同侧的虚焦点F,因此它拥有两个虚焦点。

凹透镜作为发散透镜,其基本成像规律是:当物体为实物时,无论距离远近,总是成正立、缩小的虚像,且像与物体位于透镜的同一侧。这也是我们常见的近视眼镜片的工作原理。

对于虚物情况,当物距小于一倍焦距时,凹透镜成正立放大的虚像,像物同侧;当物距等于一倍焦距时,成像于无穷远处;当物距在一倍到两倍焦距之间时,成倒立放大的虚像,像物异侧。

当透镜厚度发生变化时,成像情况也会变得复杂。如果厚度足够大,凹透镜的效果相当于伽利略望远镜;而当厚度继续增大时,它甚至会表现出正透镜的特性,成像规律随之改变。

凹透镜对光线起发散作用,对于实物成像,遵循物近像近像变大、物远像远像变小的规律。公式为1/u + 1/f = 1/v,其中u为物距,v为像距,f为焦距,且u、f、v均取正值。

若虚物距离更远,当物距等于两倍焦距时,会成倒立等大的实像,像物异侧;而当物距大于两倍焦距时,则成倒立缩小的实像,同样位于透镜异侧。这里焦距取绝对值计算。