发散透镜：始终虚拟，始终缩小

1·预测

发散透镜具有负焦距。它是否能像会聚透镜那样形成真实的放大图像？

• 不会——无论物距多远，发散透镜总是会形成较小的直立虚像。
• 当物体足够远时，它会形成真实的图像。
• 它总是形成一个真实的、放大的图像。

2·设置

1. 打开「发散透镜：始终虚拟，始终缩小（diverging-virtual）」预设并按重置。透镜的焦距固定为-10 cm。
2. 启用像距与放大率读数。
3. 设置每次试验的物距并记录图像距离和放大倍数。

3·收集数据

针对三次试验，绘制放大率m（y轴）相对物距d_o（x轴）的关系图。m是否曾经超过1？

4·分析

1. 对于一次试验，使用 f = −10 cm，根据 1/f = 1/d_o + 1/d_i 计算 d_i，然后 m = −d_i/d_o。将两者与表进行比较。
2. 解释为什么对于发散透镜，无论 d_o 变得有多大，d_i 都保持负值（虚拟），m 保持正值且小于 1，这与 converging-real 实验中会聚透镜的行为不同。

5·扩展

1. 门上的猫眼使用发散透镜（或类似的广角设计），将门外的人显示为缩小、广视野的影像。请解释为什么缩小的影像正是猫眼用途所需要的。
2. 当 d_o 变得非常大（物体非常远）时，d_i 会接近什么？将其与透镜的焦距进行比较，并从物理上解释为什么发散透镜的虚像永远不会超过其自身的焦点。

这个实验背后的物理原理

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