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透鏡的種類 凸 透 鏡 雙凸 凹凸 平凸 凹 透 鏡 雙凹 凸凹 平凹 中 間 比 兩 旁 厚 中 間 比 兩 旁 薄 實像與虛像 實像是真正有光線聚集形成的像 ? 眼可 睛用 看紙 到屏 、 虛像是人的大腦想像出來的像 眼只 睛可 看用 到 凸透鏡的性質 由老師操作，觀察投影機的光線透 過凸透鏡有何變化？ ？ 焦 點 投影機光線 （類似平行光） 焦距 這是通過透鏡部分的光線 部分的光線被聚集成一點 這表示光線發生了什麼變化？ 所以凸透鏡又稱為會聚透鏡 旁邊缺少光線成黑影 凸透鏡的兩個重要性質---平行光通過透鏡 主 軸 平 行 光 必 通 過 焦 點 凸透鏡的兩個重要性質---通過鏡心的光線 通 過 鏡 心 的 光 線 路 徑 不 變 利用 （一）平行光必過焦點。 （二）通過鏡心，光線路徑不變。 主軸 2f f f 2f 倒立、縮小、實像 （一）平行光必過焦點。 （二）通過鏡心，光線路徑不變。 2f f f 2f 倒立、相等、實像 2f f f 2f 倒立、放大、實像 2f f f 2f 不成像（無限大） 2f f 正立、放大、虛像 f 2f 2f f 正立、放大、虛像 f 2f 王建忍老師的Flah連結 實驗問題 相信各位同學在觀看前面實驗影片時， 通常是理所當然的全盤接受，毫無疑問， 但是， 老師要在這裡提出一個『衝突問題』， 我們所謂成正立放大虛像，是指物體在焦距內， 也就是離透鏡很近的意思， 而成倒立實像至少物體要離透鏡焦距外， 也就是物體離透鏡較遠的意思； 再看一次前面的人體模型影像， 真的是如此嗎？ 真的沒問題嗎？ 請用凸透鏡觀察下面圖片成實像時，除了上下顛倒 是否左右也相反？ 物體移動與像移動的關係結論 不管凹凸透鏡，物體與像的移動 是同方向的。 主軸 2f f f 2f 結論： 結論： 倒立、縮小、實像 倒立、相等、實像 『虛像』時，物體的移動方向與像的移動方向 『實像』時，物體的移動方向與像的移動方向 倒立、放大、實像 相同。越往鏡心移動，成像越來越接近原物大小 相同。越往f 點移動，成像越來越大 不成像（無限大） 進階討論 2f 下列物體通過透鏡後應如何成像？ f f 2f 進階討論 2f 下列物體通過透鏡後應如何成像？ f f 2f 凸透鏡成像的另類記憶法 先背下 實像與虛像的分界點 正立與倒立的分界點 放大與縮小的分界點 縮小 實像 虛像 倒立 正立 放大 2F F F內 正立放大虛像 F點上 不成像 F~2F 倒立放大實像 2F上 倒立相等實像 2F外 倒立縮小實像 凹透鏡的成像 凹透鏡的性質 由老師操作，觀察投影機的光線透 過凹透鏡有何變化？ ？ 投影機光線 （類似平行光） 光線被散開中間缺少光線成黑影 因此凹透鏡又稱為發散透鏡 這是通過透鏡部分的光線 這表示光線發生了什麼變化？ 而光線被散到旁邊所以形成亮圈 凹透鏡的性質 主 軸 虛 焦 點 光線是散開的， 但如果我們追蹤回去， 會發現光線好像是從某一點發出， 我們稱為虛焦點 凹透鏡的重要性質 通 過 鏡 心 的 光 線 路 徑 不 變 2f f f 正立、縮小、虛像 凹透鏡的作圖成像 （一）平行光會散開透過虛焦點。 （二）通過鏡心的光線路徑不變。 2f 2f f 正立、縮小、虛像 f 2f 2f f 正立、縮小、虛像 f 2f 移動與像的變化 重要結論： 物體的移動方向與像的移動方向相同， 且越遠離鏡心，成像縮得越小。 凸透鏡與凹透鏡的成像比較 正立縮小虛像 2F 縮小 F 實像 虛像 倒立 正立 放大 2F F 易錯觀念 下列的透鏡是哪一種透鏡？ ? 會聚透鏡（凸透鏡） 照相機原理 至少在2F以外 2F F 人應該站在哪一段 必須要縮小實像 近視的矯正 用凹透鏡 近視的眼球水晶體較凸 正常的眼球可將影像投射在視網膜上 提前將影像投射在視網膜前 （光線收斂太快） QUIZ：到底要用什麼透鏡？ （只要讓光線先發散，就可以延後收斂。） 遠視的矯正 用凸透鏡 遠視的眼球水晶體較薄 將影像投射在視網膜後 （光線收斂太慢） QUIZ：到底要用什麼透鏡？ （只要讓光線先收斂一次即可。） 下面是一支尺，經過透鏡所看到的像， 請判斷是用什麼透鏡、及所放置的位置。 凸 2f上 凸 f內 凸 f上 凹 任何位置 凸 2f 外 凸 f~2f 物體移動與像移動的關係結論 不管凹凸透鏡，物體與像的移動 是同方向的。 如何測量凹、凸透鏡的焦距 凹透鏡焦距的計算 40 cm 25 cm X cm 6 cm x 6 25 x 12 40 X=4 cm 6 cm 面鏡與透鏡的區別 面鏡 透鏡 請討論為何白天很難看見汽車內的駕駛人 因為車內的物體光線太弱，被外 面的強光蓋掉而無法達到眼睛。 物體經過凸透鏡在紙屏上成一清晰的實像， 若將紙屏前移，像是否依然清晰？ 2f f ? f 2f 倒立、相等、實像 請判斷下列的折射光線應該是哪一條？ A B C F HINT:找出一條可供參考的光線 請判斷下列的折射光線應該是哪一條？ 甲 乙 丙 F F 丁 請判斷下列的折射光線應該是哪一條？ 甲 乙 丙 丁 F F HINT:發散透鏡 某一物體經過透鏡成像，若將透鏡以黑紙遮蔽一半， 所見的像會有什麼變化？ 2f f f 2f 頭頂的光線一樣可以 經由另一半的透鏡成像 因此像仍然完全，但 光亮減半。 倒立、相等、實像 QIZ 下列箭號的成像應該是哪一個？ 凸透鏡 QIZ 一物置於凹透鏡前，則經折射後所成的像？ （一）凹透鏡後正立放大虛像 （二）凹透鏡後正立縮小虛像 （三）凹透鏡前正立放大虛像 （四）凹透鏡前正立縮小虛像 焦距大小對成像的影響 虛像時，焦距越大， 相同位置，所成的像越小。 F F 或者，更簡單的結論 越靠近焦點，放得越大 F F 焦距大小對成像的影響 F F 實像時，焦距越大，相同位置，所成的像越大。 F F 或者，越靠近焦點，放得越大 討論 2F 電影投影幕所成的像是怎樣的像？ （放縮、正倒、實虛） 影片應放置在什麼透鏡的哪個位置？ F F 2F 凸透鏡才能成放大的像 只有實像才能投射到螢幕 只有F~2F才能形成放大實像並且倒立 真實的3D影像 (1)為何蓋上蓋子才能出現小P的影像？ 蓋子的作用是什麼？ (2)蓋上蓋子前所看到的房間影像是虛像或實像？ (3)蓋上蓋子後所看到的小P影像是實像或虛像？ (4)小P的實體與影像方向是相同或相反？ (5)你如何以光線的路徑來解釋這些現象？ 課外學習 3D影像成像的原理大致上就分為 以真實光線建構出真實3D影像（如圓盤） 另一種就是以製作影像欺騙眼睛、欺騙大腦。 請你利用 INTERNET 資源，找找看還有哪些方法 可替代紅藍眼鏡的方式？最新的顯示技術即將能在 螢幕前呈現3D影像而不需配戴眼鏡喔！ 參考網址 http://www.i-art.com.tw/cindex.htm 望遠鏡 Telescope 與 顯微鏡 Microscope 原理 望遠鏡與顯微鏡都是把物體放大，差別究竟在哪？ 「折射式」望遠鏡 Telescope 原理 這種望遠鏡稱為「折射式」 產生的影像穩定，並易於 保養。但有色差問題。 通常利用凹透鏡消除。 很 遠 的 物 體 可 看 成 是 平 行 光 「反射式」望遠鏡 Telescope 原理 牛頓式「反射式」望遠鏡 Telescope 原理 顯微鏡 Microscope 原理 回答下面問題： f ~ 2f 物體置於接物鏡的哪一段？ 第一次所成的像在接目鏡的哪一段？ f 之內 接 物 鏡 接 目 鏡 凹面鏡的成像 & 凸透鏡比較 2f 2f 都是把光線會聚， 成像情況是相同的。 但位置相反。 f f f 2f f 2f 凹面鏡的成像 & 凸透鏡比較 2f 2f f f f 2f f 2f 凹面鏡的不同成像 立體實像 凸面鏡的成像 & 凹透鏡比較 2f 2f 都是把光線發散， 成像情況是相同的。 但位置相反。 f f f 2f f 2f 凸面鏡&凹透鏡(發散) 與 凹面鏡&凸透鏡(會聚) 凸透鏡 F以內 F~2F 2F以外 正立放大虛像 物像同側 倒立放大實像 物像異側 倒立縮小實像 物像異側 正立縮小虛像 物像同側 正立縮小虛像 物像同側 正立縮小虛像 物像同側 凹面鏡 凹透鏡 凸面鏡 凸面鏡&凹透鏡(發散) 與 凹面鏡&凸透鏡(會聚) F以內 F~2F 2F以外 凸透鏡 正立放大虛像 物像同側 倒立放大實像 物像異側 倒立縮小實像 物像異側 凹面鏡 正立放大虛像 物像異側 倒立放大實像 物像同側 倒立縮小實像 物像同側 凹透鏡 正立縮小虛像 物像同側 正立縮小虛像 物像同側 正立縮小虛像 物像同側 凸面鏡 正立縮小虛像 物像異側 正立縮小虛像 物像異側 正立縮小虛像 物像異側