物理 / 光學

薄透鏡與鏡面方程式計算機(含光線圖)

找出透鏡或曲面鏡形成影像的位置:輸入焦距與物距,即可取得成像距離、放大率,以及影像是實像還是虛像、正立還是倒立,並查看光線圖。

薄透鏡與鏡面方程式計算機(含光線圖): 這項工具使用1/f = 1/do + 1/di求出成像距離,並以−di ÷ do計算放大率。物體位於距離焦距為10 cm的會聚透鏡30 cm處時,會在另一側15 cm處形成實像,影像倒立且大小為一半。將物體移到5 cm處,也就是焦距內,則會形成兩倍大小、正立的虛像,就像放大鏡一樣。 全程在瀏覽器中於本機執行,檔案不會上傳至伺服器。

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透鏡公式計算機本機處理

全程在瀏覽器中執行

像距15 cm實像,在遠側
放大率-0.5×倒立
像高2 cm

薄透鏡公式1/f = 1/do + 1/di將焦距與物距、像距連結起來,而放大率為−di ÷ do。依照此處採用的慣例,實像的距離為正值,會形成在透鏡的遠側;負值則表示虛像,也就是透過透鏡看到的影像。同一公式也適用於曲面鏡,其中凹面鏡具有會聚作用。發散透鏡形成的虛像一律較小且正立。

相機與眼睛

相機透鏡會在感光元件上形成實像與倒立的影像;對焦時會移動透鏡,使1/f = 1/do + 1/di符合物體距離。若要比較不同感光元件尺寸的透鏡選擇,請參閱裁切係數計算機。

屈光度中的光學度數

驗光師以屈光度表示透鏡度數,也就是以公尺為單位的焦距倒數:+2.5 D的閱讀眼鏡透鏡,焦距為40 cm。

使用方式

  1. 選擇會聚或發散透鏡,或鏡面。
  2. 輸入焦距與物距。
  3. 查看成像距離與放大率,並觀察光線圖。

隱私與限制

所有計算都在您的瀏覽器中完成。

相關工具

常見問題

什麼是實像?

實像是光線真正會聚的位置,因此可以在螢幕上接收到,例如投影機投射出的影像。虛像則像鏡子或放大鏡中的影像,只是看起來像位於那個位置。

這裡使用哪種正負號規則?

實像為正:會聚透鏡與凹面鏡的焦距為正,而負的成像距離代表虛像。

在焦點上會發生什麼事?

光線會平行離開,因此不會形成影像:這種情況稱為影像位於無限遠。

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