Question

兩束平行的激光（單色光）經(jīng)過盒內(nèi)的一塊光學(xué)器件后仍然平行射出，有兩種情況，如圖所示．作出光經(jīng)過盒內(nèi)光學(xué)器件的完整的光路圖，并說明在不打開盒子的條件下，用什么辦法可以確定盒內(nèi)究竟是什么光學(xué)器件．

Answer 1

解：（1）因?yàn)閮墒�平行的激光（單色光）�?jīng)過盒內(nèi)的一塊光學(xué)器件后仍然平行射出，當(dāng)光的傳播方向發(fā)生了變化時(shí)，可以為平面鏡．
因?yàn)閮墒�平行的激光是單色光，所以兩條光線的顏色不同，（例如：紅光和紫光）只有當(dāng)光線1的波長(zhǎng)比光線2的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率小時(shí)，經(jīng)凸透鏡折射后，兩條光線仍然平行，如圖所示：
（2）由圖可知，當(dāng)光線1和光線3或光線2和光線的顏色4相同時(shí)，這說明是平面鏡改變了光的傳播方向；
當(dāng)光線1和光線4或光線2和光線3的顏色4相同時(shí)，這說明盒子里面是凸透鏡．

分析：（1）仔細(xì)觀察各圖中出射光線和入射光線的特點(diǎn)，結(jié)合各種透鏡及面鏡的光學(xué)特點(diǎn)，找到合適的光學(xué)元件．
（2）根據(jù)射出的光的顏色可確定盒內(nèi)究竟是什么光學(xué)器件
點(diǎn)評(píng)：這種題目一般被稱為光學(xué)黑匣子問題．把握住入射光線與出射光線的特點(diǎn)是解決此題的關(guān)鍵．本題考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，對(duì)學(xué)生的要求較高，要求學(xué)生熟練掌握各種面鏡及透鏡的光學(xué)特點(diǎn)．