狐狸貓想要知道

物體放在凹透鏡前的成像長什麼樣子

螢幕前的你 能不能幫助狐狸貓畫出透鏡的成像呢

首先 我們知道凹透鏡的焦點

並且標示為 f

接著 要畫出一個點的成像

需要兩條光路徑

第一條是平行光的路徑

當平行光進入凹透鏡時 光線會往外發散

詳細在透鏡中發生的狀況是這樣的

當光從空氣進入固態介質時

光速會變慢

因此折射線會偏向法線

當光從固態介質往空氣射出時

光速會變快

折射線會偏離法線

整個效果就是平行光射入凹透鏡後

光線會往外發散

並且 如果將發散的光線往回延伸的話

會發現延伸線會交會於凹透鏡的焦點

為了作圖上的方便

我們直接將兩次的折射簡化成一次折射來做圖

先沿著透鏡的中心 畫出一條透鏡的中心線

平行光進入透鏡後 直接在透鏡的中心線折射

畫法是從凹透鏡的焦點往平行光和中心線的交點畫過去

由此畫出的線 就是光經過凹透鏡折射後的路徑

這是第一條光路徑

第二條光路徑

是畫出直接穿過透鏡中心的光線

因為接近透鏡中心處的折射角度很小

所以可以直接近似成沒有偏折的光路徑

最後 當狐狸貓從凹透鏡的右側去看物體的時候

因為眼睛只能沿著 光線直線的往回看

因此看到的成像是由第一條光路徑的延伸

與第二條光路徑相交而成

因此看到的成像會是縮小正立的虛像

以此類推 當物體越靠近凹透鏡時

成像也會越來越大

但是仍然是縮小的正立虛像

大家對於凹透鏡的成像作圖有沒有比較熟悉了呢

同樣的作圖法也可以應用到凸透鏡上喔

請試著在家練習畫畫看吧