Question

20．圖（a）是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣凸透鏡，當(dāng)一束平行光射向空氣凸透鏡時(shí)，出射光線(xiàn)是會(huì)聚還是發(fā)散？請(qǐng)你進(jìn)行以下探究：

（1）圖（b）是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣棱鏡，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中畫(huà)出光線(xiàn)O₁O₂從空氣進(jìn)入玻璃后折射光線(xiàn)O₂T的大致位置；
（2）對(duì)比分析圖（a）、（b），可以猜想：圖（a）空氣凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散作用；
（3）將空氣凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，用白紙當(dāng)光屏在另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)，通過(guò)在白紙上能否觀察到很小很亮的光斑，說(shuō)明（2）中的猜想是否正確，這是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證猜想．

Answer 1

分析 （1）由光的折射規(guī)律可知，光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角；光從玻璃斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．
（2）根據(jù)b中的圖，可得到光線(xiàn)是怎樣偏折的．
（3）當(dāng)空氣凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，用白紙當(dāng)光屏在另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)，如果能在光屏上觀察到很小很亮的光斑，說(shuō)明猜想是不正確的，反之正確．

解答 解：（1）過(guò)入射點(diǎn)O₂作法線(xiàn)，光從空氣斜射入玻璃中時(shí)，折射角小于入射角，由此作出折射光線(xiàn)，如圖所示：
；
（2）由上圖可知，當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)空氣凸透鏡時(shí)是發(fā)散的；
（3）將空氣凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光，用白紙當(dāng)光屏在另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)，通過(guò)在白紙上能否觀察到很小很亮的亮點(diǎn)（光斑），說(shuō)明（2）中的猜想是否正確，這是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證猜想．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）發(fā)散；（3）光屏；光斑；實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題研究了空氣凸透鏡的對(duì)光的發(fā)散特點(diǎn)．既可以通過(guò)光的折射規(guī)律作圖得到結(jié)論，也可通過(guò)用實(shí)驗(yàn)的方法得到驗(yàn)證．