Question

13．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）当蜡烛和透镜的相对位置如图1所示，将光屏移动到90cm处时，在光屏上看到了清晰的烛焰像．这时，所成像的是一个倒立、等大、实像．
（2）接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，前后移动光屏，小明能（填“能”或“不能”）在光屏上得到完整的像．
（3）实验中发现光屏上成像如图2，可以通过向下（填“向上”或“向    下”）移动凸透镜使像成在光屏的中央．
（4）另一个同学小科在探究光的色散现象时如图3，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了从红到紫的色带，他对产生的原因进行了思考．受此启发，在测量凸透镜的焦距时，小科想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢？哪种色光对凸透镜的焦距大？请写出你的推断及理由红光对凸透镜的焦距比较大，因为红光比紫光偏折角度小．

Answer 1

分析 （1）当物体处于2倍焦距上时，像处于另一侧的2倍焦距上，成倒立、等大的实像；此时的物距和像距相等；
（2）当凸透镜被挡住一部分时，不影响成像的完整性，但像会变暗．
（3）做凸透镜成像实验时，首先是使焰心、凸透镜的光心及光屏的中心在同一高度上，目的是使像在光屏的中心；
（4）白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同．

解答 解：（1）当蜡烛和透镜的相对位置如图1所示，将光屏移动到90cm处时，在光屏上看到了清晰的烛焰像；即此时的物距和像距相等，故此时成倒立、等大的实像；
（2）若凸透镜被挡一半，则像形状不变，只是像的亮度会变暗一些．故小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边，前后移动光屏，小明能在光屏上得到完整的像；
（3）根据图可知，像在光屏的上方，原因是没让焰心、凸透镜的光心及光屏的中心在同一高度上，为了把像成在光屏的中央，可以将蜡烛向上移动或透镜向下移动或光屏向上移动．
（4）据图可知，用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光的偏折能力比紫光大，即红光、紫光对凸透镜的焦距不相同．红色光对凸透镜的焦距大，这是因为红色光较紫色光偏折能力弱．
故答案为：（1）等大；（2）能；（3）向下；（4）红光对凸透镜的焦距比较大，因为红光比紫光偏折角度小．

点评 此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用和各种颜色的光的偏折程度的了解和掌握，难度不大，但须细心作答．