透镜作图成像toujing zuotu chengxiang

利用作图确定物体通过透镜成像的位置、大小及性质的一种方法。透镜成像时，物点发出的所有光线通过透镜后将相交于一点，这点就是像点。利用作图成像时，只需任选其中两条光线，就可找到像点。根据透镜的光心、两个焦点的特性，自物点进入透镜的无数条光线中有三条特殊光线，它们是：平行于主轴的入射光线，折射后过第二焦点F′(图中1及1′)；过第一焦点F的光线折射后平行主轴(见图中2及2′)；过光心O的光线沿直线传播(见图1中3及3′)。作图中注意凸透镜使光线向主轴偏折，而凹透镜使光线远离主轴偏折。除以上三条特殊光线外，物点发出的其它光线的折射线可用两种方法确定。第一种方法是根据平行光束经透镜必交于第二焦平面同一点的性质；第二种方法是根据前焦平面同一点发出的光束经透镜后必成平行光束的性质。下面具体说明第一种方法。先作出与入射光线平行的副轴，确定与第二焦平面MN的交点E,就是折射光线的取向(见图2)。对于不在主轴上的物点，可以选用三条特殊光线中的任意两条作成像图；如果物点在主轴上，则要选用一条任意光线及沿主轴的光线来作成像图。从透镜成像的作图中，还可以推导出透镜公式。透镜成像中各条光线也可应用于球面镜作图成像中，在球面镜中，过球面曲率中心的光线，沿原路返回。