经过凸透镜的光线

光线经过凸透镜后会发生折射，折射后的光线汇聚在一点，形成像。

凸透镜，也称正透镜，是一种中间厚边缘薄的透镜，其主要光学特性是使光线汇聚。当光线从空气或其他折射率较低的介质射入凸透镜时，光线会发生折射，即光线的传播方向发生改变。根据斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角（光线与法线的夹角）大于折射角。

当光线平行于主轴（透镜中心线）射入凸透镜时，折射后的光线会汇聚在一点，这个点称为焦点，是所有平行于主轴的光线汇聚的点，称为第一焦点（F1）。如果光线从焦点射入，它们将平行于主轴射出。此外，凸透镜还有另一个焦点，位于透镜的另一侧，称为第二焦点（F2），从这个焦点射入的光线也将平行于主轴射出。

凸透镜根据光线的入射位置和焦点的关系，可以形成三种不同的像：实像和虚像。当物距（物体到透镜的距离）大于两倍焦距（2F）时，形成的像是倒立、缩小的实像，常见于照相机和投影仪中。当物距等于两倍焦距时，形成的像是倒立、等大的实像。当物距在两倍焦距和一倍焦距（F）之间时，形成的像是倒立、放大的实像，常见于幻灯机中。当物距小于一倍焦距时，形成的像是正立、放大的虚像，常见于放大镜中。

透镜的焦距（f）是衡量其汇聚能力的一个重要参数，焦距越短，汇聚能力越强。通过调整物距和焦距的关系，可以改变像的大小和位置，实现对光线的控制和图像的成像。

1、凹透镜的光线变化

凹透镜，也称负透镜，与凸透镜相反，中间薄边缘厚，其主要光学特性是使光线发散。当光线从空气或其他折射率较低的介质射入凹透镜时，光线同样会发生折射，但折射后的光线发散，使得光线看起来是从凹透镜的另一侧的一个点（虚焦点）发出的。凹透镜不会使光线汇聚成实像，而是使得光线在无限远处汇聚，形成一个虚像。

凹透镜常用于矫正近视眼的视力问题，因为它们能够使入射光线适当发散，使得光线在视网膜上形成清晰的像。当物距大于透镜的焦距时，形成的像是倒立、缩小的虚像，与凸透镜的成像规律相反。当物距小于透镜的焦距时，形成的像是正立、缩小的虚像，这与放大镜的效果类似，但放大倍数较小。

2、透镜成像规律

透镜成像规律主要由透镜的焦距、物距和像距决定。透镜成像可以用透镜成像公式来描述，即1/f = 1/u + 1/v，其中f是焦距，u是物距，v是像距。这个公式表明，透镜的焦距、物距和像距之间存在一定的数学关系，通过调整这些参数，可以得到不同大小和位置的像。

根据这个公式，可以推导出各种成像情况：

1. 实像：当物距大于两倍焦距时，像距在f和2f之间，成倒立、缩小的实像。

2. 等大实像：当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，成倒立、等大的实像。

3. 放大实像：当物距在f和2f之间时，像距大于2f，成倒立、放大的实像。

4. 虚像：当物距小于f时，像距为负值，成正立、放大的虚像。

这些规律在光学仪器的设计和应用中起着关键作用，例如在照相机、显微镜、望远镜等设备中。

经过凸透镜的光线会发生折射并汇聚，形成实像或虚像，其成像规律取决于物距、焦距和像距的关系。透镜的这种光学特性在日常生活中有广泛的应用，如眼镜、相机、投影仪等。