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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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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。

把物距从 35cm 改成 25cm,观察像的起始位置。

scene candle_lens_distance

object candle height=5cm #gold
lens L type=converging focal_length=10cm #blue

candle images through L 35cm #red

drive candle object_distance=16cm duration=5s
show principal_rays image_distance magnification
scene candle_lens_distance

object candle height=5cm #gold
lens L type=converging focal_length=10cm #blue

candle images through L 25cm #red

drive candle object_distance=16cm duration=5s
show principal_rays image_distance magnification

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′
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′
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。

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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