物距和像距有什么关系？

Question

如题所述

Answer 1

先说题：光烛向左移动（物距增大），要想成像最清晰，光屏也要向左移动（像距变小）。凸透镜位置不变时，如果光烛移动，光屏必须移动才能得到清晰的图像。
u+v和4f的关系只是讲的成虚实像的关系，跟是否清晰无关，u+v大于、等于、小于4f都能得到清晰的图像。清晰度（按你的说法就是成像最清晰）就是像距的大小，由公式1/u+1/v=1/f推出v=uf/(u-f)，即当光屏的位置在v=uf/(u-f)时所承接的像是最清晰的。换句话说，当焦距不变时，物距决定了像距，物距变大，像距变小；物距变小，像距变大。
比如说，u+v>4f分两种成像：（1）当u>2f，2f>v>f ，成倒立缩小实像；（2）2f>u>f，v>2f，成倒立放大实像。（凸透镜不变，当物距u>2f时，已经决定了成倒立缩小实像，而且光屏能得到这个实像的位置在2f和f之间（2f>v>f），最清晰的位置是v=uf/(u-f)处。其它类推。u+v=4f，成倒立等大实像。
u+v<4f也分两种情况（1）u<f，v>u，成正立放大虚像；（2）u=f，不成像。
老师上课讲的是u+v大于等于4f时光屏上呈清晰的像，说的是能成清晰的实像。
物距和像距的关系书上也有写：凸透镜成像的规律中遵循：“物远像近像变小,物近像远像变大”的原则。即当物距增大时，像距变小，像的大小也变小；在物距减小时,像距将变大，像的大小也变大。。你可以在实验中验证一下：当光烛从远处逐渐移向凸透镜时（物距逐渐减小），光屏要得到清晰的像要逐渐往后移（像距变大）而且所成的像也逐渐变大。当光烛移到焦距时就得不到像了，即u=f不成像；当光烛移到焦距内，光屏在同侧得到更大的虚像（相比实像）。