蜡烛通过凸透镜成像的原理是什么?
实验中可能会遇到蜡烛燃烧变短的情况,这时候像的位置就会发生偏移,无法再成在光屏中央了。面对这种情况,我们不需要移动蜡烛或透镜,只需要把光屏向上移动就可以了。
实验中可能会遇到蜡烛燃烧变短的情况,这时候像的位置就会发生偏移,无法再成在光屏中央了。面对这种情况,我们不需要移动蜡烛或透镜,只需要把光屏向上移动就可以了。
其实这里有个细节可以深挖一下。题目说“像发生偏移”,通常是指像向下移动(因为蜡烛变短,烛焰中心下移,过光心的光线方向改变,导致像位置下移)。所以把光屏向上移确实是去追像。但更本质的理解是:凸透镜成像时,物、光心、像三点一线。蜡烛燃烧变短,相当于“物”的位置向下变了,根据相似三角形原理,像的位置必然向上或向下移动(取决于透镜公式)。这里光屏向上移是因为像实际上向下跑了?不对,等一下,蜡烛变短,烛焰中心下降,过光心的直线斜率变大,像应该向上移动才对?让我再想想。哦,不对。如果蜡烛向下缩短,烛焰位置下降,那么从烛焰发出的过光心的光线,与主光轴的夹角变大,交点(像)应该向上移动。所以像向上跑了,光屏也要向上移才能接到像。这回答是对的。不过,实验中更常见的困扰是火焰抖动和像的清晰度调节,而不是仅仅移动光屏。这回答有点过于简化了理想实验情况。