崔勝春

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，凸透鏡住距的測量是美鍵的一個環(huán)節(jié)，凸透鏡的焦距就是焦點到光心的距離，如何能快速準確地找到凸透鏡的焦點，測出凸透鏡的焦距呢？

太陽光粗測焦距

測量凸透鏡焦距比較簡單的方法就是太陽光聚焦法，原理是平行于主光軸的光經(jīng)過凸透鏡折射后會會聚在主光軸上的一點，即焦點處，具體做法是：如圖1，拿一個凸透鏡正對著太陽光，把一張紙放在它的另一側(cè)，讓凸透鏡在陽光下來回移動（或來回移動紙），直到在紙上得到最小、最亮的光斑，用刻度尺量出光斑到凸透鏡之間的距離，就是這個凸透鏡的焦距，此方法在操作時應(yīng)該注意兩點：（1）一定使凸透鏡正對太陽光，也就是太陽光平行于主光軸；（2）仔細調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離，直到紙上得到的光斑最小、最亮。

例1，如圖2所示，一束平行光經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上得到一個最小、最亮的光斑，由此可知，凸透鏡對光有____作用，它的焦距是____cm。

解析：平行光經(jīng)凸透鏡后會會聚到一點，說明凸透鏡對光線具有會聚作用；由于平行光是平行于凸透鏡的主光軸射入的，因此，在光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點，焦距為40cm-30cm=10cm。

答案：會聚，10

若沒有平行光，也可以利用白熾燈粗略地測量出焦距，因為當點光源離凸透鏡很遠時，光源射出的到凸透鏡的光線可以近似地看成平行光，

2倍焦距成像法測焦距

2倍焦距成像法測焦距的原理是當u=v=2f時，凸透鏡成倒立、等大的實像，如圖3，具體做法是：在光具座上依次放置蠟燭、凸透鏡和光屏，點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，調(diào)節(jié)燭焰到凸透鏡的距離和光屏到凸透鏡的距離。直到光屏上的像與燭焰等大為止，此時燭焰到凸透鏡的距離和光屏到凸透鏡的距離均為2倍焦距，這是實驗中經(jīng)常用到測量凸透鏡焦距的方法。

例2，某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間的關(guān)系圖，如圖4所示，下列判斷正確的是（ ）。

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當u=20cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

解析：由圖4可知，當u=v=16cm時，物體剛好處在2倍焦距處，故焦距為8cm，A選項錯誤；當u=12cm時，可知f2f，此時成倒立、縮小的實像，故選項C錯誤；物體從距透鏡12cm向24cm移動的過程中，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，成實像時，物遠像近像變小，選項D正確。

答案：D

放大鏡成像法測焦距

放大鏡成像法測焦距的原理是物體放在焦點處不能成像，具體做法是：把放大鏡放在課本上，使放大鏡逐漸遠離課本，當課本上的字剛剛看不到時，此時放大鏡到課本的距離就是凸透鏡的焦距，也可以利用燈泡的燈絲為物進行測量，先使凸透鏡與小燈泡緊靠，透過凸透鏡觀看燈泡里的燈絲，并逐漸增大凸透鏡與燈泡之間的距離，從看得見到剛好看不見時，測出凸透鏡與燈絲之間的距離即為焦距。

焦點入射法測焦距

焦點入射法測焦距的原理是從焦點發(fā)出的光，經(jīng)過凸透鏡折射后平行于主光軸，具體做法是：在凸透鏡的一側(cè)放一光屏，另一側(cè)放一個發(fā)光的小燈泡，沿主光軸移動小燈泡，直到光屏上得到一個與透鏡直徑相等的圓形光斑為止，如圖5，測出小燈泡到凸透鏡的距離即為焦距。

責任編輯：程哲