一名学生将蜡烛火焰(距离凸透镜约2米,焦距为10厘米)的像聚焦在屏幕上。之后,他逐渐将火焰移向透镜,并每次都将它的像聚焦在屏幕上。(A) 为了将火焰的像聚焦在屏幕上,他应该向哪个方向移动透镜?(B) 在屏幕上形成的火焰像的大小会发生什么变化?(C) 在屏幕上看到的火焰像的强度(亮度)有什么区别?(D) 当火焰非常靠近(约5厘米)透镜时,屏幕上会看到什么?


 (a) 让我们假设屏幕到透镜的距离大于20厘米。由于需要在$2F$之外获得图像,因此物体应该放置在透镜另一侧的$F$和$2F$之间。因此,学生应将透镜移向蜡烛。($F$表示距离透镜的距离等于透镜焦距的位置。$2F$表示等于焦距两倍的距离)。


(b) 当物体从$2F$以外、$2F$以及小于$2F$的距离向透镜移动时,图像会不断放大。

 

(c) 随着物体(蜡烛)向透镜移动,透镜收集的光强度增加,因此图像的亮度增加。


(d) 当蜡烛非常靠近约$5\ cm$时,无法聚焦火焰。因此,学生不会在屏幕上获得任何图像,而只会得到屏幕上的漫射光。

更新于:2022年10月10日

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