淺議透鏡的發(fā)散與會聚

凸透鏡對光線有會聚作用，所以凸透鏡又叫會聚透鏡.凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡又叫發(fā)散透鏡.那么是不是經(jīng)過凸透鏡的光線一定聚集到一點，才能說是會聚?而凹透鏡就不能把光線聚集到一點呢?初學者往往不能很好的判斷這一點.

如圖1所示，把點光源放在凸透鏡的焦點上，它發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡后，折射光線平行于主軸，并沒有相交成一點，這是不是就否定了凸透鏡對光線有“會聚”作用呢?當然不是，由此可見對于凸透鏡的會聚作用，并不能簡單地理解為聚集到一點.可以這樣來理解：如果不放置凸透鏡FA、FC兩條光線將沿直線傳播(圖2中的AA′，CC′)，與經(jīng)凸透鏡折射后的光線AB、CD比較，不難看出，兩條折射光線更靠近主光軸，兩條折射光線相對于兩條入射光線的傳播方向“相互靠近”了，也就是說經(jīng)凸透鏡折射后的光束與原先相比變細了，這才是“會聚”二字的實質(zhì).

同理，在圖3中，兩條經(jīng)凹透鏡折射后的光線要遠離主光軸，兩條折射光線相對于兩條入射光線的傳播方向“相互遠離”了，也就是說經(jīng)凹透鏡折射后的光束變粗了，這就是凹透鏡對光的“發(fā)散”作用.

可見判斷透鏡的“會聚”、“發(fā)散”作用的最簡單方法就是.將原光線延長，然后對入射光線和經(jīng)透鏡折射后光線的傳播方向進行比較，若通過透鏡折射后的光束相對于原光束變細了，即為會聚，若通過透鏡折射后的光束相對于原光束變粗了，即為發(fā)散.不可簡單地認為折射光線相交到一點是對光起會聚作用，否則就是發(fā)散.

【例題】 試判斷在圖4的方框中應填上什么透鏡.

解析：如圖5甲所示，將圖中的兩條入射光線延長，不難看出，圖中經(jīng)凸透鏡射后的光束與原先相比變細了，所以應填上凸透鏡.對于乙圖常有同學以為光線會聚到一點，所以填凸透鏡，果真如此嗎?將圖中的兩條入射光線延長（如圖5乙所示），可以看出經(jīng)透鏡折射后的光束相對于原光束變粗了，所以應該填凹透鏡.