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        凸透鏡是否等于會聚透鏡

        2019-09-10 07:22:44金仲輝
        關(guān)鍵詞:凹透鏡對光傳播速度

        金仲輝

        中學(xué)生小智在物理課上學(xué)習(xí)了透鏡的知識,產(chǎn)生了一些疑問:“既然凸透鏡對光有會聚作用,那么凸透鏡是否又可稱為會聚透鏡呢?同理,凹透鏡是否又可以稱為發(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。因此如果簡明地回答這個問題,那就是在一定的條件下。確實可以將凸透鏡稱為會聚透鏡,下面我們來詳細討論這個問題。

        我們要正確理解“凸透鏡對光線有會聚作用”的含義。通常情況下,光線通過凸透鏡后都向靠近主光軸的方向折射,說明凸透鏡對光具有會聚作用,但千萬不能認為所有光線經(jīng)過凸透鏡后都變成會聚光線了,我們應(yīng)將入射光線延長,看延長線與出射光線的關(guān)系,如果出射光線向靠近主光軸方向偏折,就是會聚作用,但是,說凸透鏡對光有會聚作用,是會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,在高中課程中會學(xué)到,在這里我們簡單了解一下: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,當光線通過凸透鏡后,光線會向偏離主光軸的方向折射,即凸透鏡對光有發(fā)散作用,此時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,在滿足了以上前提條件的凸透鏡才可以稱為會聚透鏡,凸透鏡的定義只是強調(diào)它的形狀,即將中間厚邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡,如同學(xué)們有興趣,可仿照以上論述來討論凹透鏡和發(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,那么凹透鏡是一個會聚透鏡。

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