薄透镜成像计算器

Thin Lens Imaging Calculator

Use the Gaussian thin-lens formula to find image distance, magnification, or focal length.

📐 计算公式
1/f = 1/u + 1/v(实物距 u>0,凸透镜 f>0)。像距 v>0 为实像(屏可接收),v<0 为虚像(放大镜成像,屏不可接收)。

输入物距与焦距,按 1/f = 1/u + 1/v 计算像距与放大率,并判断实像/虚像。

📌 计算说明
  • 高斯公式:1/f = 1/u + 1/v(实物距 u>0,凸透镜 f>0)。
  • 像距 v>0 为实像(屏可接收),v<0 为虚像;放大率 m<0 表示倒立。

📚 深度解析:薄透镜成像

💡 常见使用场景

实像
凸透镜 f=10cm、物距 u=−15cm(实物)→ 1/v=1/10−1/15=0.0333 → v=30cm(实像)、放大 m=−v/u=2× 倒立放大。
虚像
物距 u=−5cm<f → 1/v=1/10−1/5=−0.1 → v=−10cm(虚像)、m=2× 正立放大,即放大镜原理。

❓ 常见问题(FAQ)

符号规则?
实物距 u 负、实像 v 正、虚像 v 负;m=−v/u,负为倒立。统一符号才不出错。
放大镜几倍?
M≈25/f(cm),f=10cm→2.5×;物越近(<f)放大越大但像越远越糊。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Thin-lens equation1/f = 1/u + 1/v with real-positive sign conventionGaussian lens formula
Magnificationm = v/u = image/object height; m>0 upright, <0 invertedMagnification definition
Newtonian formx·x' = f² measured from focal pointsNewtonian imaging form
Imaging regimesu>2f reduced real, =2f equal, f<u<2f enlarged real, u<f virtual uprightStandard imaging rules