金仲輝

中學(xué)生小智在物理課上學(xué)習(xí)了透鏡的知識(shí)，產(chǎn)生了一些疑問(wèn)：“既然凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，那么凸透鏡是否又可稱(chēng)為會(huì)聚透鏡呢？同理，凹透鏡是否又可以稱(chēng)為發(fā)散透鏡呢？”在上期文章中我們知道物理規(guī)律都有一定的適用范圍。因此如果簡(jiǎn)明地回答這個(gè)問(wèn)題，那就是在一定的條件下。確實(shí)可以將凸透鏡稱(chēng)為會(huì)聚透鏡，下面我們來(lái)詳細(xì)討論這個(gè)問(wèn)題。

我們要正確理解“凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用”的含義。通常情況下，光線通過(guò)凸透鏡后都向靠近主光軸的方向折射，說(shuō)明凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用，但千萬(wàn)不能認(rèn)為所有光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后都變成會(huì)聚光線了，我們應(yīng)將入射光線延長(zhǎng)，看延長(zhǎng)線與出射光線的關(guān)系，如果出射光線向靠近主光軸方向偏折，就是會(huì)聚作用，但是，說(shuō)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，是會(huì)聚透鏡是有前提條件的，這一前提條件就是“凸透鏡兩側(cè)介質(zhì)的折射率小于凸透鏡材料的折射率”。

關(guān)于折射率的概念，在高中課程中會(huì)學(xué)到，在這里我們簡(jiǎn)單了解一下：不同介質(zhì)的折射率一般不相同，其大小等于光在真空中的傳播速度與在該種介質(zhì)中的傳播速度的比值，光在真空中的傳播速度最快，因此真空的折射率最小，其值為1.光在空氣中的傳播速度大于在玻璃中的傳播速度，因此空氣的折射率小于玻璃的折射率，光從折射率較小的介質(zhì)中斜射入折射率較大的介質(zhì)中，光的入射角大于折射角，反之入射角小于折射角，

如果凸透鏡兩側(cè)介質(zhì)的折射率相同且大于透鏡材料的折射率，當(dāng)光線通過(guò)凸透鏡后，光線會(huì)向偏離主光軸的方向折射，即凸透鏡對(duì)光有發(fā)散作用，此時(shí)凸透鏡和在空氣中玻璃制成的凹透鏡的性能是一樣的。

從以上討論中可以看出，在滿(mǎn)足了以上前提條件的凸透鏡才可以稱(chēng)為會(huì)聚透鏡，凸透鏡的定義只是強(qiáng)調(diào)它的形狀，即將中間厚邊緣薄的透鏡稱(chēng)為凸透鏡，如同學(xué)們有興趣，可仿照以上論述來(lái)討論凹透鏡和發(fā)散透鏡，得出的結(jié)論是：如果凹透鏡兩側(cè)介質(zhì)折射率相同且小于凹透鏡的折射率，那么凹透鏡是一個(gè)發(fā)散透鏡：如果凹透鏡兩側(cè)介質(zhì)折射率相同且大于凹透鏡的折射率，那么凹透鏡是一個(gè)會(huì)聚透鏡。