陈庆怡 精品物理频道 2021-12-20 08:09

如果有人问你:凸透镜的成像情况有几种,你一定会肯定的回答:根据物距的不同,凸透镜的成像无非就是这么几种情况:倒立缩小的实像、倒立等大的实像、倒立放大的实像、正立放大的虚像。

除了这几种情况,凸透镜有没有其他成像情况发生呢?小编负责任的告诉你:有!

课堂上,老师在演示“探究凸透镜成像的规律”实验时,同学们都在仔细观察光屏上的像,突然有一位同学惊叫起来:“哇!老师,怎么凸透镜里面也有两个像”。“是吗?”,老师一边回答,一边和所有学生一道去找凸透镜里的两个像。真的耶,凸透镜中真有两个像!

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(1)

如下图所示,凸透镜里赫然藏着两个像,而且一个是正立的,一个是倒立的。

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(2)

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(3)

这个时候,大家既兴奋,又感到疑惑。老师也不失时机的问学生:奇不奇怪?神不神奇?这两个像是怎么来的呢?

那么,这两个像的成像原因是什么呢?关于这个问题,咱们还得从“探究平面镜成像特点”的实验说起。咱们之所以用玻璃板代替平面镜来做实验,是因为玻璃既可以透光,也可以反光,能够帮助我们确定像的位置。也就是说,玻璃也可以利用光的反射来成像。说到这里,相信有些同学已经开始寻找到问题的部分答案了。

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(4)

没错,和玻璃一样,凸透镜也是既可以透光,也可以反光的。只不过与玻璃板不同的是,凸透镜的反光面是凸起的,也就是说,凸透镜对光发生反射时,相当于一个凸面镜。大家看到的凸透镜里的两个像,实际上属于凸面镜成像。

凸面镜成像的特点想必大家没有忘记,汽车的后视镜就是一个凸面镜,从后视镜里看到的是正立缩小的虚像。

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(5)

那么凸面镜成像的原因又是什么呢?看了下面这个凸面镜成像的光路图,大家就能明白了。

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(6)

原来,凸面镜成像的原因是光的反射。通过成像过程作图,可以看出,凸面镜成的像是正立缩小的虚像。

现在我们再来看看凸透镜里两个神秘像的来龙去脉吧。

这里小编给图中的三个像编了号,像1是大家最熟悉的,这个像的主人是蜡烛,这是蜡烛的实像呈现在光屏上;像2的主人也是蜡烛,是凸透镜的右侧反光面利用光的反射,使蜡烛在镜中成一正立缩小的虚像;那么像3的主人又是谁呢?像3是倒立的,而光屏上的像1也是倒立的,如此看来,像3的主人正是光屏上的像1,是凸透镜的左侧反光面利用光的反射,使光屏上的像1在镜中成一正立缩小的虚像,由于光屏上的像是倒立的,所以这个像在镜中的虚像也是倒立的。

凸透镜的成像规律可操作动画(了不起的凸透镜)(7)

还记得刚刚结束的这次月考中的题中有这样一问吗?整理器材时,香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,它的成像原因是光的 (填“直线传播”“反射”或“折射”)。答案就是:反射。

好了,神奇的凸透镜成像总算是有个大结局了。再一次提醒同学们,学好物理真的要重视观察和实验。

,