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一步看懂

蜡烛靠近凸透镜，像为什么变远？

移动一支蜡烛，用三条主光线追踪实像的位置与大小。

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先看问题

蜡烛向焦点靠近时，为什么另一侧的清晰实像反而离透镜更远？

凸透镜必须让来自物体同一点的光线重新会聚。物距减小但仍大于焦距时，光线穿过透镜后需要走得更远才能相交，因此像距增大，像也随之放大。

只改这一处

把物距从 35cm 改成 25cm，观察像的起始位置。

scene candle_lens_distance

object candle 5cm #gold
lens L converging 10cm #blue

candle -> L object_distance=35cm #red

animate candle object_distance=16cm duration=5s speed=1
scene candle_lens_distance

object candle 5cm #gold
lens L converging 10cm #blue

candle -> L object_distance=25cm #red

animate candle object_distance=16cm duration=5s speed=1

比较前后

蜡烛靠近凸透镜，像为什么变远？

01物距 35 厘米

candle lens distance 几何光学图 L L F F F′ F′ candle candle 像 candle′ 像 candle′ dₒ(0) = 35 cm dₒ(0) = 35 cm
物距 35cm 像距 14cm 放大率 -0.4
图示说明

动态物理图：candle_lens_distance；展示物距, 像距, 放大率。

02物距改为 25 厘米

candle lens distance 几何光学图 L L F F F′ F′ candle candle 像 candle′ 像 candle′ dₒ(0) = 25 cm dₒ(0) = 25 cm
物距 25cm 像距 16.67cm 放大率 -0.67
图示说明

动态物理图：candle_lens_distance；展示物距, 像距, 放大率。

背后的物理

蜡烛向焦点靠近时，为什么另一侧的清晰实像反而离透镜更远？

焦距保持 10 厘米不变。把物距从 35 厘米改成 25 厘米，会让实像从约 14 厘米移到约 16.7 厘米处。继续接近焦点，像会迅速远离。

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