引言

凸透镜作为一种常见的光学元件，在日常生活中有着广泛的应用，如放大镜、显微镜、望远镜等。它能够将光线聚焦，形成不同的像。本文将通过对凸透镜成像规律的实验探究，揭示其成像奥秘。

一、凸透镜成像原理

凸透镜对光线具有会聚作用，当光线通过凸透镜时，会发生折射，最终聚焦于一点，即焦点。根据物距与焦距的关系，凸透镜可以形成实像或虚像。

二、实验目的

  1. 理解凸透镜成像的原理。
  2. 掌握凸透镜成像规律，包括实像和虚像的形成条件。
  3. 通过实验验证凸透镜成像规律。

三、实验器材

  1. 凸透镜
  2. 点光源
  3. 光屏
  4. 光具座
  5. 蜡烛
  6. 火柴

四、实验步骤

  1. 将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，确保蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。
  2. 调整凸透镜与蜡烛的距离，观察光屏上的成像情况。
  3. 改变蜡烛与凸透镜的距离，观察光屏上的成像情况，并记录数据。
  4. 分析实验数据，总结凸透镜成像规律。

五、实验现象与结论

  1. 当蜡烛与凸透镜的距离大于两倍焦距时，光屏上形成一个倒立、缩小的实像。
  2. 当蜡烛与凸透镜的距离等于两倍焦距时，光屏上形成一个倒立、等大的实像。
  3. 当蜡烛与凸透镜的距离介于焦距与两倍焦距之间时，光屏上形成一个倒立、放大的实像。
  4. 当蜡烛与凸透镜的距离小于焦距时，光屏上无法形成实像，而是形成一个正立、放大的虚像。

六、实验拓展

  1. 探究不同形状的物体在凸透镜下的成像情况。
  2. 利用凸透镜制作简易望远镜或显微镜。
  3. 研究凸透镜的焦距与透镜形状的关系。

七、总结

通过本次实验，我们揭示了凸透镜成像的奥秘，掌握了凸透镜成像规律。在光学领域，凸透镜成像规律有着广泛的应用，如光学仪器的设计、光学器件的制作等。