高中物理 · 光学

透镜成像公式计算 · 填两个,成像性质全出来

焦距、物距、像距任填两个,自动求第三个,并判断实像虚像、正立倒立、放大缩小。凸透镜填正焦距,凹透镜填负焦距。

1/f = 1/u + 1/vm = |v/u|v>0 实像(倒立)v<0 虚像(正立)
成像参数任填两个

凸透镜 f 填正数,凹透镜填负数;物距必须大于 0。

AI 讲解需人机验证
算法会算,AI 会讲为什么
计算结果等待输入
像距 v
—
焦距 f
—
物距 u
—
像距 v
—
放大率 m
—
计算过程
  1. 填入数据后点「计算」,这里给出代入过程。
凸透镜成像规律
物距像的性质像距
u > 2f倒立缩小实像f < v < 2f
u = 2f倒立等大实像v = 2f
f < u < 2f倒立放大实像v > 2f
u = f不成像(平行光)—
u < f正立放大虚像v < 0

符号规则决定一切

用公式 1/f=1/u+1/v 时,实物 u 取正;凸透镜 f 取正、凹透镜 f 取负;算出 v>0 是实像(倒立,能被光屏承接),v<0 是虚像(正立,只能用眼睛看)。

放大率 m=|v/u|。m>1 放大、m=1 等大、m<1 缩小。注意 m 只反映大小,正倒要看 v 的符号。

两个高频结论

  • u=2f 时成倒立等大实像,这是测焦距的常用方法
  • u=f 时折射光平行,不成像(探照灯原理)
  • 物近像远像变大:u 减小,v 增大,m 增大(成实像时)

常见问题

算出像距为负是什么意思?

虚像,在物体同侧,正立。放大镜看到的像就是这种情况(u

为什么 u=f 时算不出来?

1/f−1/u=0,像距趋于无穷,折射光平行射出,不成像。工具会直接提示。

放大率会小于 1 吗?

会。u>2f 时成缩小实像,m<1,照相机就是这个原理。

凹透镜能成实像吗?

不能。凹透镜对光发散,只能成正立缩小的虚像,v 始终为负。

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