發(fā)布日期: 2018/11/27 19:53:06 　點(diǎn)擊量: 2057

這個銅門鏡”是由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成,物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡,但物鏡的焦距較短,目鏡的焦距離較長,且目鏡的焦距應(yīng)等于或大于物鏡與目鏡的距離(銅門鏡的長度)和目鏡的焦距之和.
從運(yùn)用“銅門鏡”可知：人在室外眼睛不管挨近仍是遠(yuǎn)離“銅門鏡”都看不清室內(nèi)現(xiàn)象,人在室內(nèi)眼睛挨近仍是遠(yuǎn)離“銅門鏡”都能清楚地看見室外的人和現(xiàn)象,且眼睛挨近“銅門鏡”查詢現(xiàn)象效果更好.看見的是現(xiàn)象的正立的虛像,像比現(xiàn)象略小.
銅門鏡是由兩個透鏡組成,物鏡為凹透鏡,目鏡為凸透鏡.近似于倒置的伽利略望遠(yuǎn)鏡.關(guān)于光心來說兩邊的焦距是相等的,假設(shè)透鏡兩邊的曲面是對稱的,那么光心就是透鏡的中心,不然光心并不在兩邊極點(diǎn)的中心.
探求“銅門鏡”的結(jié)構(gòu)   
“銅門鏡”同望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡一樣,都是由物鏡和目鏡組成.由“自主學(xué)習(xí)2”可知：望遠(yuǎn)鏡是由兩個凸透鏡組成,物鏡焦距較長,目鏡焦距較短；顯微鏡也是由兩個凸透鏡組成,物鏡焦距很短,目鏡焦距較長.“銅門鏡”不可能是由兩個凸透鏡組成,由于門的厚度約為4cm,物鏡和目鏡的距離約為3cm,這也決定了物鏡和目鏡的焦距不可能較長,不然就不能滿足“銅門鏡”的要求效果,那么“銅門鏡”的結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢?
(1)“銅門鏡”由兩個凹透鏡組成能否滿足要求   
由成像規(guī)矩可知,現(xiàn)象經(jīng)物鏡(凹透鏡)成縮小正立的虛像,此虛像經(jīng)目鏡(凹透鏡)再成縮小的正立的虛像,最終的虛像到眼睛的距離小于明視距離,而“銅門鏡”的孔經(jīng)僅lcm左右,加之凹透鏡發(fā)散的原因,進(jìn)入人眼的光也很弱小,即不能看清現(xiàn)象,其光路圖如圖1(現(xiàn)象AB離物鏡較遠(yuǎn)未畫出).
因此,“銅門鏡”不是由兩個凹透鏡組成.
(2)“銅門鏡”由一個凸透鏡和一個凹透鏡組成能否滿足要求.
A.物鏡是凸透鏡、目鏡是凹透鏡的狀況   
由透鏡成像規(guī)矩可知,現(xiàn)象(離門1~2m)經(jīng)物鏡(凸透鏡)成縮小倒豎的實(shí)像,此像作為目鏡(凹透鏡)的虛物再成縮小的虛像,如人眼挨近目鏡(凹透鏡)查詢,這個距離比明視距離小得多,是無法看清的.假設(shè)人遠(yuǎn)離目鏡(凹透鏡)查詢,則現(xiàn)象的成像光線進(jìn)入人眼睛太少,而且視角也很小,同樣無法看清,光路圖如圖2所示.
由此得出結(jié)論,用凸透鏡作物鏡、凹透鏡作目鏡是不能滿足要求的.但也一起給我們啟示,它正好滿足室外不能看清室內(nèi)現(xiàn)象的要求.
B.物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡的狀況   
由透鏡成像規(guī)矩可知,現(xiàn)象(離門1~2m)經(jīng)物鏡成縮小的正立的虛像.
a.若此虛像在目鏡的1倍焦距之外,此虛像作為目鏡的虛物再成倒豎的實(shí)像.光路圖如圖3.
這也不能滿足要求.
b.若現(xiàn)象經(jīng)物鏡成的虛像,在目鏡的1倍焦距之內(nèi),此虛像作為目鏡的虛物再成擴(kuò)大正立的虛像,則能滿足要求,光路圖如圖4.
綜上所述,“銅門鏡”是由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成,物鏡是凹透鏡,目鏡是凸透鏡,但物鏡的焦距較短,目鏡的焦距離較長,且目鏡的焦距應(yīng)等于或大于物鏡與目鏡的距離(銅門鏡的長度)和目鏡的焦距之和.實(shí)踐銅門鏡也正是如此.