正确理解透镜对光的作用

正确理解透镜对光的作用大家都知道，凸透镜对光具有会聚作用，所以又叫会聚透镜；凹透镜对光具有发散作用，所以又叫发散透镜。但其中的原因却并不十分理解，从而导致对透镜的作用有不少错误认识，比如对通过透镜的三条特殊光线总是用会聚或发散的思路来理解，甚至认为通过凸透镜光心的光线应该向焦点会聚、通过凹透镜光心的光线应该发散；又如认为凸透镜总是能把光束变为会聚光束、凹透镜总是能把光束变为发散光束。为帮助大家理解，现就有关透镜对光的作用原理解析如下：一、三棱镜对光的作用如右图，为一条光线通过三棱镜，经过两次折射后的偏折情况光路图。由光的折射规律作图后，可以看到其出射光线总是向三棱镜底边偏折的。二、透镜对光的作用如下图，凸透镜可以视为许多底边朝向中央的三棱镜组成的，中央的部分可视为一块薄平板玻璃；凹透镜则可以视为许多底边朝向边缘的三棱镜组成，中央的部分同样可视为一块薄平板玻璃。由光线通过三棱镜后均向底边偏折的道理，很容易便可看到凸透镜对光具有会聚作用、凹透镜对光具有发散作用的原因都是光的折射原理。三、透镜的三条特殊光线如下图，凸透镜的三条特殊光线分别是：平行于主光轴的光线经折射后通过焦点；经过焦点的光线经折射后平行于主光轴，二者均相当于通过三棱镜后向底边偏折，而不是什么凸透镜对光线的会聚作用（一条光线无会聚之说）；经过光心的光线传播方向不变（相当于通过薄玻璃板）。凹透镜的三条特殊光线分别是：平行于主光轴的光线经折射后向外偏折其反向延长线通过焦点；正向延长线通过焦点的光线经折射后平行于主光轴，二者同样相当于通过三棱镜后向底边偏折，而不是什么凹透镜对光线的发散作用（一条光线无发散之说）；经过光心的光线传播方向不变（相当于通过薄玻璃板）。四、透镜对光会聚作用和发散作用凸透镜对光具有会聚作用，并不是把所有光束都变成会聚光束，下图中的几种情况均属会聚作用。凹透镜对光具有发散作用，并不是把所有光束都变成发散光束，下图中的几种情况均属发散作用。湖北省武汉市第三十六中学（430023）梁大悦平行主光轴的光束会聚于焦点发自焦点的发散光束会聚为平等光束发散光束会聚后仍为发散光束会聚光束会聚后仍为会聚光束平行主光轴的光束发散为发散光束其反向延长线会聚于焦点正向延长线通过焦点的光束发散成平行于主光轴的光束会聚光束发散后仍为会聚光束发散光束发散后仍为发散光束