来源:《数理化学习(初中版)》2006年第10期  作者:樊永斌;
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初中光学中的“黑匣子”问题

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笔者在《数理化学习》(2004.7)发表了“初中电学中的‘黑匣子’问题”一文,今抽暇再撰一姊妹篇,以飨读者.例1已知一条光线的变化如图1所示,请在方框内填上适当的光学元件,并完成光路图(要求用三种以上方法).解析:光线的传播方向在“黑匣子”内发生了变化,说明有反射或折射现象,应根据反射或折射规律作图.以下给出五种方法,如图2.例2实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光或反之,可利用透镜组合来完成.请在图3所示两个方框内填上适当的光学元件,完成光路图.要求:(1)在图中画出光束粗细的变化;(2)分别写出透镜间距离与各透镜焦距的关系.解析:光线粗细发生了变化,而且和原来平行,说明一定应用了透镜;变化前后都是平行光,显然一个透镜无法完成.甲图有两种解法,如图4.对“解法1”来说,用了两个凸透镜,且两透镜的焦点在它们之间重合,有:s=f1+f2.对“解法2”来说,用了一个凸透镜和一个凹透镜,且两个焦点重合在两透镜的右侧,有:s′=f凸-f凹.至于乙图的解法,大家可根据光的可逆性原理,参照甲图的解法自己试一试.例3如图5所示,ABCD是一个黑匣子,其中AB、BC两侧面为平面镜.黑匣子里有一点光(本文共计2页)......[继续阅读本文]

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