凹透鏡為物體造成的像有甚麼特性?如何進行實驗去探究凹透鏡造成的像呢?下方兩分頁中,物體分別位於接近透鏡的位置和無窮遠。我們在每種情況中進行實驗,以攝錄機拍攝來直接觀察凹透鏡成像。請打開實驗影片觀察像;並細閱光線圖、了解凹透鏡成像的特性:
遙遠的景物發出的光線射到凹透鏡時會是平行的。這時候,根據凹透鏡作圖法則,像會在主焦點 \(\text{F’}\) 處。跟物體在其他位置的情況一樣,這個像是一個縮小、正立的虛像。
距離凹透鏡不遠的物體,無論距離透鏡多少,凹透鏡造成的像都與物體在透鏡的同一邊,在主焦點 \(\text{F’}\) 和光心 \(\text{C}\) 之間。像較物體小、是縮小的。還有,像沒有上下倒轉,是正立的。由於通過透鏡後的光線,沒有確實經過 \(\text{I}\) 點,因此,這個像是虛像,不能夠投射到屏幕上。
根據剛才的觀察,凹透鏡成像的特性可由下表總結(按首列按鈕切換圖片):
物體位置 | 像的位置 | 像的大小 | 正立或倒立 | 實像或虛像 | 圖 |
---|---|---|---|---|---|
\(\text{F’}\) | 縮小 | 正立 | 虛像 | ||
在 \(\text{F’}\) 和 \(\text{C}\) 之間 | |||||
留意表中顯示,無論物件與透鏡間的距離是多少,凹透鏡所造成的影像都與物件在透鏡的同一側的 \(\text{F’}\) 與 \(\text{C}\) 之間,都是縮小、正立及虛像。