屈光平

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；透鏡成像；任

意光線；作圖

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2013）

06—0083—01

在透鏡成像作圖中，由于三條特殊光線易于掌握，便于運用，因而應(yīng)用三條特殊光線作圖已經(jīng)成為一種基本模式.然而由于三條特殊光線的過于突出，使得其他光線的作用相對淡化，這對正確認(rèn)識透鏡成像原理反而不利.

像是從發(fā)光點射到透鏡的所有光線（無數(shù)條）經(jīng)透鏡折射后的出射光線（或出射光線的反向延長線）的交點，也就是說從發(fā)光點射向透鏡的每一條光線經(jīng)透鏡折射后都經(jīng)過該發(fā)光點的像點（而不僅僅是三條特殊光線），這是透鏡成像作圖的基本依據(jù).下面通過兩例加以說明.

例1 如圖1所示，S1、S2為發(fā)光點，S1'、S2'分別為S1、S2通過透鏡（圖中未畫出）成的像，試作圖求出透鏡的位置、光心和種類，并依次寫出作圖的步驟.

[圖1]

[解與析]：該題由于透鏡的種類、位置、焦點均未知，因而平行于主光軸的光線與經(jīng)過焦點的光線均無法畫出.由于經(jīng)過光心的光線不改變方向，故而連接S1、S1'與S2、S2'這兩條光線的交點即為該透鏡的光心，求出光心后還不能確定透鏡位置，因為要確定一條直線需要兩個點，那么另一個點的確定就要運用其他光線.該題最容易出現(xiàn)的錯誤就是求出光心后先入為主的將透鏡認(rèn)為是豎直放置，然后作成像光路圖，從而確定透鏡的種類，之所以出現(xiàn)這種錯誤，其根本原因就在于對透鏡成像的本質(zhì)沒有理解.

錯誤畫法（如圖2所示）

[圖2]

（1）連接S1、S1'和S2、S2'，它們的交點為O，即為透鏡的光心；

（2）過O作線段PQ，即為透鏡，過O作PQ的垂線，即為主光軸MN；

（3）作過平行于MN的直線交PQ于A，連接AS1'，即為平行于主光軸入射光線的折射光線；過S2作平行于MN的直線交PQ于B，連接BS2'，即為平行于主光軸入射光線的折射光線；

（4）由成像性質(zhì)看該透鏡為凸透鏡.

正確畫法（如圖3所示）

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