通过改变物距,到了某一个位置,你看到光屏上成像很清楚,这时如果再微微增大或减少物距,像都会变的较模糊,则那个像就是最清晰的像。比如:在阳光下测放大镜的焦距:放大镜离地面较远时,圆斑较大,朝地面靠近,圆斑变小,到某个位置,圆斑最小,继续靠近地面,圆斑又会变大。这个最小的圆斑就是最清晰的像。
凸透镜成像的应用
1、人眼
人类的眼睛所成的像,是实像还是虚像呢?我们知道,人眼的结构相当于一个凸透镜,那么外界物体在视网膜上所呈的像,一定是实像。根据上面的经验规律,视网膜上的物像似乎是倒立的。可是我们平常看见的任何物体,明明是正立的啊?这个与经验与规律发生冲突的问题,实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。由于视觉错误,人眼认为光是由物体发出并直射入人眼。
2、照相机
照相机的镜头就是一个凸透镜,要照的景物就是物体,胶片就是屏幕。照射在物体上的光经过漫反射通过凸透镜将物体的像成在最后的胶片上胶片上涂有一层对光敏感的物质,它在曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶卷上
而物距、像距的关系与凸透镜的成像规律完全一样。物体靠近时,像越来越远,越来越大,最后再同侧成虚像。物距增大,像距减小,像变小物距减小,像距增大,像变大。一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
根据眼睛看物体时候的极限分辨角a=1.22λ/D,D是瞳孔的直径,每个人略微有差异可以知道,比如对于波长是550nm的绿光而言,这个极限分辨角度大概在50″-120″之内。
如果你的眼睛离开平面大概1m远的时候,屏幕上如果图像差别在0.6mm左右。
也就是你在1m外看屏幕的时候,如果这个像的外围轮廓超过了0.6mm,你的眼睛就会觉得这个像的轮廓宽了,不是一条线,而是一个宽宽的范围,也就是像不够清晰,只有当像的轮廓的宽带小于了0.6mm才行,这个时候虽然像的轮廓还不是一条线,但是你的眼睛已经完全分辨不出来了,看上去好像,就是一条线似的,这个时候,你就不会觉得像是模糊的了,大致就可以认为像是清晰的了。对于一个现实中的透镜来说,不管你怎么矫正,永远都会有像差的,这种像差是不可避免的,所以对于一个单个透镜来说,在实际中是绝对不可能呈一个最清晰的像,只有比较清晰的罢了。
但是对于初中高中生来说,做透镜实验的时候,当然不会考虑到那么严格,也不会让你精确计算出像差色差来,更不用考虑人眼最小分辨率。
所以,对于你们,只有眼睛上看上去,大致不是很模糊,就可以认为是清晰了,每个人因为个人差异,对像达到清晰的标准也不一样,这也是导致这个实验出现人为误差的最主要的问题。
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