Question

如图，两端开口的圆筒内嵌一光学元件，在圆筒左侧中心轴上放一光源S，圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏．现左右移动圆筒，当圆筒左端面距离光源为a时，恰好在光屏上成一清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b时，光屏上第二次出现清晰像．则此光学元件是______透镜，第二次所成像的性质是______（填“放大”、“等大”或“縮小”〕______（填“正立”或“倒立”〕的实像．

Answer 1

【答案】分析：①实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接．
②凹透镜成正立、缩小的实像，而凸透镜成像的规律为：
U＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，成应用于照相机和摄像机，．
U=2f，成倒立、等大的实像．
2f＞U＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪．
U＜f，成倒正立、放大的虚像，应用于放大镜．
解答：解：
①第一次和第二次都能在光屏上成清晰的像，因此所成的像为实像，所以此光学元件为凸透镜．
②从图可知，第一次实验中物距u=a，由于光屏距离凸透镜足够远，所以光源S在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，像距在凸透镜的二倍焦距以外，成放大的实像，光屏上出现一个倒立、放大的实像．
点光源和光屏之间的距离不变，把凸透镜向右移动，光屏上再次出现清晰的像，第二次实验中物距u=a+b，此时光源S在凸透镜的二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像．
故答案为：凸；缩小；倒立．
点评：本题考查了凸透镜成像的应用．当物像之间的距离不变时，只移动凸透镜的位置，光屏上两次出现清晰的像，第一次成像的物距和第二次成像的像距是相等的，第一次成像的像距和第二次成像的物距是相等的，这是本题的关键．