5虹之色圈的圓心即圖(b)中的O點]可看成是陽光照射到觀察者[圖(b)中的P點]在 觀察者另一方所形成的影子·因此當太陽對P點的仰角越大·則O點愈低’觀察 者所能看到的虹也就越少’此即人在地面所見者大約為半圓形的原因;而當太陽 仰角大於42°時’則地面上的觀察者即無法看到虹;相反的’如觀察者位置越高 所看到的虹越多,飛機上的乘客有時可看到全圓的虹’原因即在此。 球面透鏡 球面透鏡的成像 透鏡的意義∶利用折射作用以達到控制光線與引導光線目的之儀器。 透鏡的聚光原理∶光線透過不冋厚度的玻璃塊時’光會向厚的方向偏折 三丶透鏡的種類 1柱面透鏡∶由兩柱面相交而成’能將平行光線折射後’會聚成一直線。 2球面透鏡∶由兩球面相交而成’能將平行光線折射後’會聚成一點 (a)凸透鏡( onvex Lens)中心部分之厚度比周緣為厚。 (b)凹透鏡( Concave Lens)—中心部分之厚度比周緣為薄 雙凸 平凸 凹凸 雙 平凹 凸凹 (a)凸透鏡 (b)凹透鏡 四、透鏡各部份名稱 1.主軸(Axis):聯結兩個球面曲率中心的連線 2.主焦點F( Principal Foωus)—平行於透鏡軸的人射光柱經透鏡折射後焦聚或延長 交於軸上的一點 3光心(或鏡心)∶光線透過之後不生偏向之點。 4.焦平面:當一組平行光線射人透鏡’並不與主軸平行時’光經透鏡折射’亦會聚於 點’此等交會點所組成之面,稱為焦點面 ※焦平面與主軸垂直,其與主軸之交點即為主焦點 5孔徑∶透鏡面之直徑(鏡高)。 6:曲率半徑r( Radius of curvature):透鏡面至球心C的距離。 ※透鏡兩面的曲率半徑不一定相等。 7焦距f( Focal Distance):從透鏡的中心到主焦點的距離。 ※如果透鏡的厚度與其焦距比較算是很薄時·則不管光線是從透鏡的那一面人射 其焦距常是相等 五丶薄透鏡(吼孔徑角極小的透鏡一→減少像差)的成像公式 設薄透鏡之兩球面的曲率半徑分別為η與·折射率為η·而透鏡周圍介質之折 射率為η1·則一物體置於η介質中經遹鏡折射成像’可視為由兩個球界面折射成 像之組合7 5.虹之色圈的圓心[即圖(b)中的 O 點]可看成是陽光照射到觀察者[圖(b)中的 P 點]在 觀察者另一方所形成的影子，因此當太陽對 P 點的仰角越大，則 O 點愈低，觀察 者所能看到的虹也就越少，此即人在地面所見者大約為半圓形的原因；而當太陽 仰角大於 42o 時，則地面上的觀察者即無法看到虹；相反的，如觀察者位置越高， 所看到的虹越多，飛機上的乘客有時可看到全圓的虹，原因即在此。 球面透鏡 球面透鏡的成像 一、透鏡的意義：利用折射作用以達到控制光線與引導光線目的之儀器。 二、透鏡的聚光原理：光線透過不同厚度的玻璃塊時，光會向厚的方向偏折。 三、透鏡的種類： 1.柱面透鏡：由兩柱面相交而成，能將平行光線折射後，會聚成一直線。 2.球面透鏡：由兩球面相交而成，能將平行光線折射後，會聚成一點。 (a)凸透鏡(Convex Lens)──中心部分之厚度比周緣為厚。 (b)凹透鏡(Concave Lens)──中心部分之厚度比周緣為薄。 雙凸 平凸 凹凸 雙凹 平凹 凸凹 (a)凸透鏡 (b)凹透鏡 四、透鏡各部份名稱： 1.主軸(Axis)：聯結兩個球面曲率中心的連線。 2.主焦點 F(Principal Focus)──平行於透鏡軸的入射光柱經透鏡折射後焦聚或延長 交於軸上的一點。 3.光心(或鏡心)：光線透過之後不生偏向之點。 4.焦平面：當一組平行光線射入透鏡，並不與主軸平行時，光經透鏡折射，亦會聚於 一點，此等交會點所組成之面，稱為焦點面。 ※焦平面與主軸垂直，其與主軸之交點即為主焦點。 5.孔徑：透鏡面之直徑(鏡高)。 6.曲率半徑 r(Radius of Curvature)：透鏡面至球心 C 的距離。 ※透鏡兩面的曲率半徑不一定相等。 7.焦距 f(Focal Distance)：從透鏡的中心到主焦點的距離。 ※如果透鏡的厚度與其焦距比較算是很薄時，則不管光線是從透鏡的那一面入射， 其焦距常是相等。 五、薄透鏡(孔徑角極小的透鏡─→減少像差)的成像公式： 設薄透鏡之兩球面的曲率半徑分別為 r1 與 r2，折射率為 n2，而透鏡周圍介質之折 射率為 n1，則一物體置於 n1 介質中經透鏡折射成像，可視為由兩個球界面折射成 像之組合