【物距和像距的关系】在光学中，物距与像距是研究成像规律的重要参数。它们分别表示物体到透镜（或反射面）的距离以及像到透镜（或反射面）的距离。了解两者之间的关系，有助于我们理解光的传播规律及成像原理。
在凸透镜成像实验中，物距（u）和像距（v）之间存在一定的数学关系，通常由透镜公式来描述：
$$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $$
其中，f 为透镜的焦距。
根据物距的不同位置，像的性质（如大小、正倒、虚实）也会发生变化。以下是几种典型情况下的物距与像距关系总结：
物距与像距关系总结
| 物距（u） | 像距（v） | 像的性质 | 说明 |
| u > 2f | f < v < 2f | 倒立、缩小、实像 | 成像于焦点与两倍焦距之间 |
| u = 2f | v = 2f | 倒立、等大、实像 | 成像于两倍焦距处 |
| f < u < 2f | v > 2f | 倒立、放大、实像 | 成像于两倍焦距之外 |
| u = f | v → ∞ | 不成像（平行光） | 光线平行射出，无法会聚 |
| u < f | v 为负值 | 正立、放大、虚像 | 成像在物体同侧 |
分析与理解
从上述表格可以看出，当物距大于焦距时，像为实像；而当物距小于焦距时，像为虚像。这反映了透镜对光线的汇聚或发散作用。
此外，像的大小与物距成反比，即物距越小，像越大。这也解释了为什么在使用放大镜时，物体靠近透镜会显得更大。
需要注意的是，这里的“像距”为负值时，表示像是虚像，不能在屏幕上呈现，但可以通过眼睛观察到。
总之，物距与像距的关系是光学成像的基础，掌握这一关系有助于我们在实际应用中更好地理解和使用光学设备。
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