【一等奖】凸透镜不一定凸
九龙坡区重庆外国语学校 魏思捷
指导教师: 申立丽
从了解了凸透镜是中间厚,两边薄的特点以及成像规律和用处后,我的印象中放大镜和凸透镜就画上了等号,同时也连带着出现的图像也是那种笨重的,有厚度的样子。
但有一日,在家中寻得的薄片状物体却颠覆了我,如下图所示:
像塑料片,较薄,透明,一面光滑,另一面有薄片状矩形突起,凸起部分很薄,并有螺旋状花纹,如图
而且这个薄片还具有放大功能,如图
因此,这个薄片可能是放大镜,但以往见到的放大镜都是凸透镜,而这个薄片的放大部分厚度并无明显差异,并比普通放大镜薄许多,所以这个薄片又是否是满足凸透镜的特点呢?它又是否属于凸透镜呢?为探究,于是做了如下简单实验。
实验器材:凸透镜(f=5cm),薄片,光屏一张,蜡烛,三个立架
实验步骤:
1. 先用普通凸透镜探究其成像规律,如图,在两倍焦距左右,形成了倒立等大的较清晰的实像
2. 之后探究物体在凸透镜一倍焦距到两倍焦距之间,形成了倒立放大的实像;物体在两倍焦距外形成了倒立缩小的实像。
3. 继续探究薄片,先移动薄片直至能够成像,再移动移动至像清晰时,如图,形成倒立放大的实像,测得此时物距为11.5cm。
4. 因为形成倒立放大的实像时,物体在凸透镜一倍焦距到两倍焦距之间,于是将蜡烛外移,至如图,形成约等大,倒立的实像,
5.测得物距约为20cm,因为物体在两倍焦距时形成倒立等大的实像
因此薄片焦距约为10cm。
实验结论:薄片符合凸透镜成像的规律。
那这个到底是不是凸透镜呢?
通过查找,一系列猜测,如“薄片式放大镜”等,终于找到原来这个东西叫名片式放大镜。将放大镜做成名片大小的外形,方便存放和携带,也有人叫“卡片式放大镜”,“书签式放大镜”。
名片式放大镜,由与名片尺寸相同的透明塑料平板卡片构成主体在主体内有一个主放大凸透镜和一个副放大凸透镜,其特征在于所述的主放大凸透镜和副放大凸透镜各有一种放大倍率。
名片式放大镜,具有多种放大倍率,放大视野宽,使用非常方便。此放大镜因为是制成名片形状,体积小巧,存放简单,例如用于外文袖珍字典的小号字体放大查阅,用后就可夹在该页之间当书签用,也可夹在书、笔记本、工作证、名片夹、集邮夹中存放。还可以制作带灯的名片式放大镜,晚上用起来也非常方便,有重量轻,溥,携带方便等优点。(资料来源于百度百科)
经过探究,这个薄片也属于凸透镜。
因此,不能单单从外观上判断是否是凸透镜,物理是一门严谨的学科,只有实践才能证明。
评语:该生善于观察,勤于思考,能通过所学习的透镜知识进行科学探究,不但能激发学习物理的兴趣,同时也培养了自身的动手和探究能力。