錢 潔
初學畫凸透鏡折射的光路圖,許多同學們感覺挺難的.下面介紹兩種方法,幫助大家理解并快速地學會畫光路圖.
■ 利用凸透鏡對光線的作用規(guī)律
1. 利用凸透鏡對光線有會聚作用.會聚作用是指光線通過凸透鏡折射后,折射光線相對原來的入射光線更“靠近”主光軸.簡單記憶為:光線經(jīng)過凸透鏡折射后總是向透鏡厚(凸透鏡中間厚邊緣?。┑囊粋?cè)偏折.
2. 利用凸透鏡的三條特殊光線.如圖1所示,平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,光線過對側(cè)的焦點;過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后,平行于主光軸射出;過光心的光線經(jīng)凸透鏡的折射后,光線傳播方向不變.
■ 例1 (2008年無錫市)如圖2(為示意圖)所示,凸透鏡的焦距為1.5cm,O為透鏡的光心.請按照實際尺寸標出凸透鏡右側(cè)焦點F的位置,并畫出入射光線所對應的折射光線.
解析:首先,要明確焦距是指焦點到光心的距離.根據(jù)凸透鏡的焦距為1.5 cm,可以確定凸透鏡兩側(cè)的焦點位置.其次,根據(jù)圖示挖掘有用信息:凸透鏡、平行于主光軸的光線、光心.最后,根據(jù)凸透鏡對光線的作用規(guī)律確定折射后的光線.光路示意圖如上頁圖3所示.
點評:作光路圖題時,首先確定透鏡的類型,明確焦點的位置,再根據(jù)透鏡對光線的作用、特殊光線、光路的可逆性等知識完成光路圖.
■ 利用光源凸透鏡成像法
光源凸透鏡成像法,是利用物點發(fā)出(或反射)的光線經(jīng)凸透鏡作用后,都要經(jīng)過它的像點的特點解決相關的問題.根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線中的兩條,可以確定物點對應的像點位置;或根據(jù)物像的位置和特殊光線(如經(jīng)過光心的光線傳播方向不變),確定凸透鏡的位置.
■ 例2 (2008年揚州市)如圖4所示,OO′為凸透鏡的主光軸,S′為點光源S經(jīng)凸透鏡所成的像,SA為光源S發(fā)出的一條光線.請在圖中適當?shù)奈恢卯嫵鐾雇哥R,并完成光線SA通過凸透鏡的光路圖.
解析:先根據(jù)過光心的入射光線不改變傳播方向來確定凸透鏡的位置.連接S、S′,SS′與OO′的交點即為凸透鏡的光心,這樣便可以確定出凸透鏡的位置.再根據(jù)一個點光源發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射以后會聚于一點,這一點就是像點,畫出光線SA對應的折射光線.光路圖如圖5所示.
點評:解此類題時,首先應該弄清以下知識點:(1)凸透鏡的三條特殊光線;(2)一個點光源發(fā)出的多條光線經(jīng)凸透鏡折射后仍會聚于一點,這一點就是像點.
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1. (2008年黃石市)如圖6所示,已知兩條經(jīng)過凸透鏡后的折射光線,請畫出兩條對應的入射光線.
2. (2008年成都市)如圖7所示,一束單色光從空氣射入玻璃三棱鏡的AB面,請畫出從AC面折射出的光線.
3. (2008年廣安市)請你完成圖8所示的光路圖.
參考答案略.
責任編輯程哲
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