成像原理
凹面鏡的原理是反射成像。凸透鏡則是折射成像,凹面鏡起聚光作用,根據物距不同成像也不同。
面鏡(包括凸面鏡)不是使光線透過,而是反射回去的儀器,光線遵守光的反射定律。
凹面鏡不僅可以使平行光線會聚于焦點,還能使焦點發出的光線反射成平行光。
與凸透鏡
結構不同
1、凸透鏡是由兩面磨成球面的透明鏡體組成
2.凹面鏡是由一面是凹面而另一面不透明的鏡體組成
對光線的作用不同
1、凸透鏡主要對光線起折射作用
2.凹面鏡主要對光線起反射作用
成像性質不同
凸透鏡是折射成像。成的像可以是:倒立、放大的實像,或倒立、等大的實像,或倒立、縮小的實像,或正立、放大的虛像。
凹面鏡是反射成像。成的像可以是:倒立、放大的實像,或倒立、等大的實像,或倒立、縮小的實像,或正立、放大的虛像。(看起來是一樣的,實際上不一樣:凸透鏡實像與物體在異側,虛像與物體在同側;凹面鏡實像與物體在同一側,虛像與物體在異側)
面鏡(包括凸面鏡)不是使光線透過,而是反射回去成像的儀器,光線遵守反射定律。
凸透鏡可以成倒立放大、等大、縮小的實像或正立放大的虛像。也可把平行光會聚,可把焦點發出的光線折射成平行光。凹面鏡由于是反射成像,不會出現色差,這是任何透鏡成像所不能比拟的優勢。望遠鏡的分辨率和物鏡的通光口徑成正比,而大口徑的透鏡的制造是極其困難的,利用反射原理制造的凹面鏡則易于制造得多。
焦距
物體位于凹球面鏡球心外時,成倒立縮小的實像,像位于焦點與球心之間;物體位于焦點與球心之間時,成倒立放大的實像,像位于球心外側;物體位于焦點以内時,成正立放大的虛像,像在鏡面的另一側。U=f時不成像。
焦距在鏡面前圓心後,但不在R/2處。但如果入射光線是近軸光線,則可近似認為焦距在R/2處。
光學特點
1、凹面鏡上的反射現象都遵從光的反射定律。
2.平行于主軸的光線經凹面鏡反射後,反射光線會聚于焦點處。凹面鏡的焦點是實際光線的會聚點,因此是實焦點。
3.凹面鏡對光線起會聚作用,因此焦距越小,會聚本領越大。
4.四條特殊光線: 平行于主軸的光線經凹面鏡反射後,會聚于焦點;過焦點的入射光線經反射後平行于主軸;過球面中心的入射光線沿原路反回;從頂點入射的光線與其反射光線關于主軸對稱。
應用
1、利用凹面鏡對光線的會聚作用:太陽竈、台燈、電視衛星天線、雷達。
2.利用過焦點的光線經反射後成為平行于主軸的平行光:探照燈、手電筒以及各種機動車的前燈燈罩。
還有太陽能焊接機,醫用頭燈,反射式望遠鏡等。
3.奧運聖火采集儀式也是用的凹面鏡聚焦形成熱量的原理。