例12 (1989年高考題)把一個(gè)點(diǎn)光源放在焦距為f的凸透鏡的焦點(diǎn)上，在透鏡的另一側(cè)2倍焦距處放一個(gè)垂直于主軸的光屏，在光屏上看到一個(gè)半徑為R的光亮的圓�，F(xiàn)保持透鏡和光屏不動(dòng)，而在主軸上移

　　位置上?

　　【錯(cuò)解】

　　【錯(cuò)解原因】

　　亮斑，如圖13-15所示。亮斑的位置和物距不滿足透鏡成像公式。

　　【分析解答】

　　因?yàn)樘幵诮裹c(diǎn)的點(diǎn)光源發(fā)出的光線，經(jīng)透鏡折射后平行于主軸。所

　　像前(圖13-15)，或者會(huì)聚成像后形成的(圖13-16)，所以，由圖13-15的幾何關(guān)系可知 v=4f，再由透鏡成像公式可求得：

　　【評(píng)析】

　　畫出光路圖，才能正確求解幾何光學(xué)題。

　　例13 (1993年高考題)某人透過焦距為10cm、直徑為4.ocm的薄凸透鏡觀看方格紙，每個(gè)方格的邊長均為0.30cm，它使透鏡的主軸與方格紙垂直，透鏡與紙面相距10cm，眼睛位于透鏡主軸上離透鏡5.ocm處，問他至多能看到同一行上幾個(gè)完整的方格?

　　【錯(cuò)解】

　　不少人認(rèn)為，和主軸垂直且處在焦點(diǎn)的方格紙，經(jīng)過透鏡不能成像，或者說像成在無窮遠(yuǎn)處，從而得出位于主軸上離透鏡5.ocm處的人眼看不到方格紙，或者此題無解的錯(cuò)誤答案。

　　【錯(cuò)解原因】

　　處在焦點(diǎn)的方格紙不能成像，或者說成像在無窮遠(yuǎn)的結(jié)論是正確的。但由此絕不能推出人眼看不到方格紙，或者此題無解的結(jié)論。人眼也是個(gè)光學(xué)器件。平行光通過眼睛的晶狀體在視網(wǎng)膜上成像為一個(gè)點(diǎn)。比如人們戴上老花鏡(即薄凸透鏡)，完全能夠清楚地看到處在老花鏡焦點(diǎn)上的物體。

　　【分析解答】

　　把“人眼通過透鏡能看到方格紙”這句生活語言，轉(zhuǎn)化成物理語言應(yīng)為“從方格紙射出的光線，經(jīng)過透鏡折射后能進(jìn)入人眼”。根據(jù)光路可逆原理，我們?cè)侔选皬姆礁窦埳涑龅墓饩�，經(jīng)過透鏡折射后，能進(jìn)入人眼”轉(zhuǎn)化成“從人眼所在處的點(diǎn)光源發(fā)出的光線，經(jīng)過透鏡折射后，能在方格紙上形成亮斑”，亮斑的大小取決于透鏡的大小、像距、屏的位置，如圖13-17所示，其中像距可由透鏡成像公式求得，即：

　　由圖中的幾何關(guān)系可得，亮斑的直徑為：

　　進(jìn)而可求得亮斑的直徑上的完整方格數(shù)為：

　　也就是說，人眼透過透鏡至多能看到同一行的方格數(shù)為26。

　　【評(píng)析】

　　理解題意比解題還重要。當(dāng)年不少的考生就因?yàn)樽x不懂題而失分。讀不懂題的原因在于沒有將題目所敘述的具體問題轉(zhuǎn)化為一種物理模型。

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