Question

實(shí)驗(yàn)中有時(shí)需要將一束粗平行光變成細(xì)平行光，這時(shí)可以利用兩塊透鏡的組合來解決．請?jiān)趫D中的方框中畫出它們的組合方式，并分別寫出兩塊透鏡間的距離s跟兩塊透鏡的焦距f₁、f₂的關(guān)系．

Answer 1

分析：根據(jù)圖示的情況，可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)光學(xué)元件是不能達(dá)到目的，就要用到兩個(gè)光學(xué)元件進(jìn)行組合．最終的出射光線與原來的入射光線相比，雖然都是平行光，但其更加會(huì)聚了，因此可以確定，首先要放置一個(gè)會(huì)聚透鏡．
出射光線的最上面的一條有可能是與入射光線的最上面的是一條光線，也有可能是與最下面的入射光線是一條，因此要討論．

解答：解：
（1）當(dāng)兩條最上面的光線是一條光線時(shí)，首先經(jīng)過凸透鏡的會(huì)聚，然后要在經(jīng)過凹透鏡的發(fā)散才能在最上面．因?yàn)槌錾涔饩�與入射光線都是平行光，所以第一次折射后的折射光線要過凸透鏡的焦點(diǎn)，第二次的入射光線要射向凹透鏡的另一個(gè)焦點(diǎn)．且兩個(gè)透鏡的焦點(diǎn)重合在F點(diǎn)．答案如圖所示：
若設(shè)第一個(gè)凸透鏡的焦距為f₁，凹透鏡的焦距為f₂．由此可知兩塊透鏡的距離s跟兩個(gè)透鏡到各自焦點(diǎn)的距離f₁、f₂的關(guān)系是：s=f₁-f₂．
（2）當(dāng)最下面的出射光線與最上面的光線相對(duì)應(yīng)時(shí)，光線經(jīng)過凸透鏡折射后要會(huì)聚于一點(diǎn)，即其右焦點(diǎn)；此時(shí)的光線要過第二個(gè)凸透鏡的左焦點(diǎn)，然后平行射出才出現(xiàn)圖示的現(xiàn)象．故答案如圖所示：

若設(shè)第一個(gè)凸透鏡的焦距為f₁，第二個(gè)凸透鏡的焦距為f₂．由此可知兩塊透鏡的距離s跟兩個(gè)透鏡到各自焦點(diǎn)的距離f₁、f₂的關(guān)系是：s=f₁+f₂．

點(diǎn)評(píng)：在此題中，不僅要正確地畫出凸透鏡與凹透鏡的位置，更要明確地明確地標(biāo)出其焦點(diǎn)的位置關(guān)系．