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透镜在水底下

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:把双凸透镜(放大镜)浸在水里,然后隔着它看水里的物体,这个简单的实验你做过没有?你也可以把一块“缩小”镜放在水里,这时候它好像也几乎失掉了缩小的能力。双凸透镜在空气里能够放大,是因为玻璃的折射率比周围空气的折射率大。然而玻璃和水的折射率相差不多:所以如果你把玻璃透镜放在水里,光线从水里进入玻璃的时候,就不会偏折得很厉害。空心透镜在水里也起着同样的作用:凹的会放大,凸的会缩小。


把双凸透镜(放大镜)浸在水里,然后隔着它看水里的物体,这个简单的实验你做过没有?做的时候你一定会吃惊:放大镜在水里几乎不起放大作用了!你也可以把一块“缩小”镜(双凹透镜)放在水里,这时候它好像也几乎失掉了缩小的能力。如果你用来做实验的不是水,而是一种折射率比玻璃大的液体,那么双凸透镜反而会缩小物体,双凹透镜反而会放大物体。

可是如果你回想一下光线折射的原理,那你就不会因这些现象而吃惊了。双凸透镜在空气里能够放大,是因为玻璃的折射率比周围空气的折射率大。然而玻璃和水的折射率相差不多:所以如果你把玻璃透镜放在水里,光线从水里进入玻璃的时候,就不会偏折得很厉害。由于这个缘故,放大透镜到了水里,它的放大能力就要比它在空气里的时候小得多,而缩小透镜的缩小能力同样要小得多。

有一些液体,折射率比玻璃大,所以“放大”镜在这种液体里会缩小物体,“缩小”镜会放大物体。空心透镜(说得正确些就是空气透镜)在水里也起着同样的作用:凹的会放大,凸的会缩小。潜水员用的眼镜正是这种空心透镜(图111)。

图111 潜水员用的眼镜是空心的平凹透镜,光线MN折射以后,就沿着MNOP这条路线行进。在透镜里面,它远离法线;在透镜外面,它靠近法线(也就是靠近OR)。因此这种透镜起着会聚光线的作用。


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