凸透镜成像的三条特殊光线

   郭文老师：高级物理教师，内蒙古师范大学物理学院硕士研究生导师，内蒙古物理名师工作室成员，呼和浩特市物理名师工作室主持人，呼市“国文物理工作室”主持人，呼市实验教育集团物理教研员、物理教研组组长,全国物理竞赛优秀辅导员。

           凸透镜成像的三条特殊光线

在研究凸透镜成像的光路图时，我们通常将通过凸透镜光心的光线；平行于凸透镜主光轴的光线；经过凸透镜焦点的光线，称之为凸透镜折射的三条特殊光线。这三条光线通过凸透镜折射后其传播方向具有固定的规律。我们可以充分利用以上三条特殊光线传播的规律，画出凸透镜成像的光路图。

一、三条特殊光线的光路图

第一条：通过光心的光线传播方向不发生改变。

          

第二条：平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，过凸透镜另一侧焦点。

          

第三条：过凸透镜焦点的光线，经透镜折射后平行于主光轴。

         

二、利用三条特殊光线画成像光路图

1、物体在2倍焦点以外的成像光路图

            

     从光路图可以看出，当物体在2倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像。像在焦点和2倍焦点之间。

2、物体在焦点和2倍焦点之间的成像光路图

        

    从光路图可以看出，当物体在焦点和2倍焦点之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。像在2倍焦点之外。

3、物体在焦点以内的成像光路图

            

    从光路图可以看出，当物体在焦点以内时。物体发出的光经透镜折射后交不在一点，而光线的反向延长线却交在了一点。所以，当物体在焦点以内时，凸透镜不能成实像，而成正立、放大的虚像。

     上面利用三条特殊光线画出的凸透镜成像光路图，和我们由实验探究得出的凸透镜成像规律是一致的。