球面镜的具体知识

【专家解说】：反射面是球面一部分的镜叫做球面镜．用球面的内表面作反射面的叫做凹镜，用球面的外表面作反射面的叫做凸镜．球面镜的焦点和焦距凹镜对光线起会聚作用．射到凹镜上的平行光线，被反射后会聚于一点，这一点叫做凹镜的焦点，通常用F表示．如果把一张纸放在焦点，纸上会出现一个很亮的光点．凹镜的焦点是反射光线的实际会聚点，是实焦点． 凸镜对光线起发散作用．射到凸镜上的平行光线，被反射后变得发散．把反射光线反向延长后，它们将会聚于一点，这一点叫做凸镜的焦点．凸镜的焦点不是反射光线的实际会聚点，是虚焦点． 镜面的中心点P叫做球面镜的顶点，连接球心C和顶点P的直线叫做主光轴，简称主轴．靠近主轴射向镜面的光线叫做近轴光线．严格说来，只有平行于主轴的近轴光线经球面镜反射后，才能会聚于一点．我们这里研究的只限于近轴光线．焦点到顶点的距离叫做焦距，通常用f表示．对于近轴光线，球面镜的焦距等于球半径R的一半，即f=0.5R ． 利用凹镜对光的会聚作用，人们制造了生活中用的太阳灶和工业上用的太阳炉，这是利用太阳能的一种重要方法．反射时光路是可逆的，如果把光源放在凹镜的焦点，那么从光源射向凹镜的光线，反射后将平行射出．探照灯、汽车头灯、手电筒等射出的光束比较集中，能够照亮远处的物体，就是利用了凹镜的这一性质． 凸镜可以用来扩大观察范围．对于口径相同的平面镜和凸镜，观察者离镜同样远时，从凸镜观察到的范围要比平面镜大．用一个口径不太大的凸镜，就能观察到比较大的范围内的景像．因此，汽车上的观后镜都用凸镜．球面镜成像球面镜也可以使物体成像．物体离球面镜的距离不同，所成的像也不同．我们可以用下面的实验来观察球面镜的成像情况． 把一支蜡烛放在凹镜前二倍焦距以外的地方，用一张透明纸作光屏，在蜡烛和凹镜之间移动光屏，直到在光屏上出现清晰的蜡烛的像．可以看到，这时的像是倒立缩小的．这个像是由反射光线实际会聚而成的，能够用光屏接收到，所以光学中把这样的像叫做实像．甲：物体位于二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像；乙：物体位于二倍焦距和焦点之间时，成倒立放大的实像；丙：物体位于焦点以内时，成正立放大的虚像．把蜡烛向凹镜移近，同时使光屏远离凹镜，当蜡烛位于二倍焦距以内焦点以外时，从光屏上可以看到倒立放大的实像．使蜡烛进一步靠近镜面，当蜡烛位于焦点以内时，无论怎样移动光屏，都得不到蜡烛的像．这时向镜里看去，可以看到一个正立放大的像．这个像不是由反射光线实际会聚而成的，用光屏接收不到，是虚像． 把蜡烛放在凸镜前的任何位置上，用光屏都接收不到蜡烛的实像，只能从镜中看到蜡烛的正立缩小的虚像．