为什么凸透镜成像光线会汇聚成一点呀

Question

凸透镜所成的实像实际上是物体上有无数个点，每个点都可以发出无数条光，从某个点上发出的所有的光经过凸透镜折射后实际上都会交于一个点，这个点就是物体上那个点的像点，为什么光线不相交也是有像的。凸透镜的像在焦点处是最清晰、最小的，但是不在焦点的时候也有像，不清楚而已（为什么也会有像）。求详细解答

Answer 1

你提的问题有意思，说明你爱动脑筋，对物理学有兴趣。这里，尽我所能帮助你，回答如下：

凸透镜成像光线为什么会汇聚成一点：这是凸透镜独特之处，因为凸透镜有会聚光的作用，表现在一是平行于主轴的光线会会聚在凸透镜的焦点处，二是物体上同一点发出的光线（无数条）经凸透镜的折射后会相交于一点。

像的形成：凸透镜成像原理是凸透镜的聚光作用，能把物点的光线会聚于一点，这是实际光线相交所成的像，是实像。虽光线不相交，但反向延长线如交于一点，也能成虚像。

人眼与像：人眼能看见光，是由于有光（直射或反射）进入人眼，引起了视觉。人眼能看到物体的像，是由于物体射出的光（对于不发光的物体是反射光）经折射后进入人眼，在视网膜上成清晰的像。如果像落在视网膜前面（或后面），像就模糊。

Answer 2

其实这个问题的本质是光的折射。
凸透镜镜面的曲率非常特殊，并不是任意一个表面凸起的玻璃都可以当凸透镜。
简单的说就是光线在进入凸透镜时候被折射一次，出射时再被折射一次，凸透镜表面的凸起程度是被计算设计好的，正好能让光线经过两次折射后在一定的距离外交于一点。
但是凸透镜表面也不可能加工的如数学表达式一样完美，这就是为什么焦点不是严格的一个点而是一个有范围的小光圈的原因。

希望你的疑惑解开了。追问

你的意思是说，一个点光源（不在轴上），经过凸透镜的话，只有焦点处才能成像，如果光屏不在那交点处，那光屏上就什么都没有了是吗，那如果我们人眼这是通过凸透镜（不从交点处看过去）那是不是那个光源就看不到了？

追答

看的到。像不在焦点上的话那么根据折射的关系其像就不会是最清晰的罢了。

追问

感觉又不懂了，你不是说它全部光线计算OK只交于一点吗。就算没那么准。按你说的也应该是看不到才对呀

Answer 3

其实学了光学的薄透镜成像原理也可以解答，像距只于物距s与透镜焦距有关。