如图所示,一束光线与主光轴平行且宽度为a,照射到一个凹透镜上,经过拆射后在距透镜L的光屏上形成一个宽度为b的光斑,则此凹透镜的焦距为________.
网友回答
解析分析:要解决此题,需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用,凸透镜有会聚光线的作用,凹透镜有发散光线的作用.
并且要掌握三条特殊的光线通过透镜的情况.
①平行于主光轴的光线,通过透镜后过焦点.“过焦点”:凸透镜会聚于焦点,凹透镜折射光线的反向延长线过焦点.
②过光心的光线,传播方向不变.
③过焦点的光线,通过透镜后平行于主光轴.“过焦点”:凸透镜从焦点发出,凹透镜是会聚于焦点.
解答:(1)平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;
(2)将图中折射光线反向延长,与主光轴交与点F,则O、F之间的距离就是焦距f,如下图所示:
该图简化成如下图所示:
大三角形和小三角形相似,对应边成比例,则有=,解得f=.
点评:本题考查凹透镜对光的作用以及相似三角形对应边成比例的性质,属于一道跨学科的题目,综合性较强.