Question

教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)如圖4所示，在水平放置的凸透鏡的正上方有一與水平成45°角的平面鏡，右邊豎直放一屏幕．物體的光線經(jīng)凸透鏡和平面鏡后，可在屏上成一清晰的像．如圖是這一裝置的示意圖，A“B“是物AB的像．圖中BO₁=30cm，O₁O₂=20cm，O₂O₃=90cm．
（1）對凸透鏡而言，物距和像距各是多少？
（2）在圖中畫出物AB的成像光路圖．
（3）若將凸透鏡向上移動一點(diǎn)，像將向何方移動？
（4）說明螺紋透鏡的作用．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物距和像距的定義，結(jié)合已知條件即可解答．
（2）由平面鏡成像的特點(diǎn)可得知物體AB通過凸透鏡所成的像為A′B′．
（3）在成實(shí)像的前提下，物體向遠(yuǎn)離透鏡方向移動時，所成的像向靠近透鏡方向移動，并且是逐漸變小的；物體向靠近透鏡方向移動時，所成的像向遠(yuǎn)離透鏡方向移動，并且是逐漸變大的．
（4）螺紋透鏡是指很薄的大孔徑凸透鏡，同樣對光有會聚作用．

解答：解：（1）因物距是物體AB到凸透鏡的距離，所以依題意知物距為30cm，像距是想到凸透鏡的距離，由題意可知，像距是O₁B′，則O₁B′=20cm+90cm=110cm．
（2）由平面鏡成像的特點(diǎn)，物像關(guān)于鏡面對稱，分別作出A″B″關(guān)于鏡面的對稱點(diǎn)A′B′即為物體AB通過凸透鏡所成的像，如圖所示：
（3）凸透鏡向上移，相當(dāng)于物距增大，則像距必減小，即A'B′下移，則A″B″左移．
（4）螺紋透鏡可對光源發(fā)出的光起會聚作用，能擴(kuò)大聚光面積使成像更清晰．它對光的會聚作用與平凸透鏡相同，但卻薄得多，輕便得多．

點(diǎn)評：此題通過教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)查凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用，還考查平面鏡成像特點(diǎn)，解答本題還要投影儀中各個器件的作用及應(yīng)用，因此，此題涉及到的知識點(diǎn)較多，而且有一定的難度，是一道競賽題．