如何画凸透镜的光路图

钱　洁

初学画凸透镜折射的光路图，许多同学们感觉挺难的.下面介绍两种方法，帮助大家理解并快速地学会画光路图．

■ 利用凸透镜对光线的作用规律

１． 利用凸透镜对光线有会聚作用．会聚作用是指光线通过凸透镜折射后，折射光线相对原来的入射光线更“靠近”主光轴．简单记忆为：光线经过凸透镜折射后总是向透镜厚（凸透镜中间厚边缘薄）的一侧偏折．

２． 利用凸透镜的三条特殊光线．如图１所示，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，光线过对侧的焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴射出；过光心的光线经凸透镜的折射后，光线传播方向不变．

■ 例１ （２００８年无锡市）如图２（为示意图）所示，凸透镜的焦距为１．５ｃｍ，Ｏ为透镜的光心．请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点Ｆ的位置，并画出入射光线所对应的折射光线．

解析：首先，要明确焦距是指焦点到光心的距离.根据凸透镜的焦距为１．５ ｃｍ，可以确定凸透镜两侧的焦点位置．其次，根据图示挖掘有用信息：凸透镜、平行于主光轴的光线、光心．最后，根据凸透镜对光线的作用规律确定折射后的光线．光路示意图如上页图３所示.

点评：作光路图题时，首先确定透镜的类型，明确焦点的位置，再根据透镜对光线的作用、特殊光线、光路的可逆性等知识完成光路图．

■ 利用光源凸透镜成像法

光源凸透镜成像法，是利用物点发出（或反射）的光线经凸透镜作用后，都要经过它的像点的特点解决相关的问题．根据凸透镜的三条特殊光线中的两条，可以确定物点对应的像点位置；或根据物像的位置和特殊光线（如经过光心的光线传播方向不变），确定凸透镜的位置．

■ 例２ （２００８年扬州市）如图４所示，ＯＯ′为凸透镜的主光轴，Ｓ′为点光源Ｓ经凸透镜所成的像，ＳＡ为光源Ｓ发出的一条光线.请在图中适当的位置画出凸透镜，并完成光线ＳＡ通过凸透镜的光路图．

解析：先根据过光心的入射光线不改变传播方向来确定凸透镜的位置.连接Ｓ、Ｓ′，ＳＳ′与ＯＯ′的交点即为凸透镜的光心，这样便可以确定出凸透镜的位置.再根据一个点光源发出的光线经凸透镜折射以后会聚于一点，这一点就是像点，画出光线ＳＡ对应的折射光线．光路图如图５所示．

点评：解此类题时，首先应该弄清以下知识点：（１）凸透镜的三条特殊光线；（２）一个点光源发出的多条光线经凸透镜折射后仍会聚于一点，这一点就是像点．

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１． （２００８年黄石市）如图６所示，已知两条经过凸透镜后的折射光线，请画出两条对应的入射光线．

２． （２００８年成都市）如图７所示，一束单色光从空气射入玻璃三棱镜的ＡＢ面，请画出从ＡＣ面折射出的光线．

３． （２００８年广安市）请你完成图８所示的光路图．

参考答案略．

责任编辑程哲

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