凸透鏡的神奇妙用

文/周瑩瑩

凸透鏡的神奇妙用

文/周瑩瑩

“愛護環境，我們只有一個地球?！边@是一句眾人皆知的環保廣告，我們要從身邊小事做起，不隨手扔垃圾，隨手撿起身邊的垃圾！應當是我們每位小學生具有的美德！

然而，你聽說過：在野外人們隨手丟棄了存有部分飲料的飲料瓶，卻導致了嚴重的火災嗎？

仔細觀察里面有水的瓶子，你會發現：里面的水在瓶子里會呈現出奇特的形狀：上面水平，下部中間凸出。將這個瓶子放在太陽光下，會發現中間呈現出明亮的條紋。這是為什么呢？其中又有什么奧秘呢？

凸透鏡的神奇結構

對于凸透鏡的最早研究，一直有很多爭論。早在我國西漢（公元前206年～公元25年）《淮南萬畢術》中就有關于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”其中的意思是：將透明的冰削成圓形，并且中間比四周要厚，將冰塊向著太陽，用一種易燃的草放在底部最明亮的地方，最后將草點燃了！

這是人類對于凸透鏡的最早記載。它是一種什么樣的結構呢？為什么會有如此的神奇作用？

凸透鏡實際上是一種中間厚而四周薄的透明體。最早的凸透鏡是將冰雕琢而成；當人們發明了玻璃，由于玻璃的透明和耐磨性，被廣泛應用于近視鏡片和老花鏡片；而現在，由于合成樹脂的研制，再加上合成樹脂透光性能好、較輕等特點，樹脂眼鏡片故取代了原來的玻璃鏡片。

凸透鏡的神奇作用

一個小小的凸透鏡，卻在我們的生活中發揮著重要的作用。下面，就讓我們來感受一下它的神奇作用。

實驗11 將光線神奇地匯聚

器材：圓形凸透鏡、圓形的玻璃杯、平板玻璃

實驗方法：

1.在太陽光下，用凸透鏡正對著太陽光（凸透鏡鏡面與光的方向垂直），調整凸透鏡與后面物體的距離，直到物體上呈現一個最小的亮斑。

2 .在圓形玻璃杯里裝滿水，讓玻璃杯正對太陽光，調整玻璃杯到后面物體的距離，會看到后面呈現出了一條白色的光斑。

3.用厚度均勻的平板玻璃放在陽光下，無論選樣調節，后面只是得到稍微暗一些的光斑，無法得到更亮的光斑。

用不同的玻璃，為什么會得到不同的亮斑呢？其中的奧秘是：光通過厚薄不同的透明物體時，光線總會向厚的一側偏離。對于中間厚、四周薄的圓形凸透鏡，光線自然地偏向了中間，從而形成了中間最亮的光斑。

凸透鏡對光線的匯聚作用

對于裝滿水的柱形玻璃瓶，光通過時只是向中間最厚處聚集，從而形成了一條光帶。對于厚薄相同的玻璃板，光通過時不會聚集，只是通過，所以，沒有形成更亮的光斑。你現在知道為什么不能將有飲料的瓶子丟棄到野外了吧！

凸透鏡不僅能把平行的光線聚集到一起，它還能將分散的光線聚集成平行光。汽車的大燈，就是利用凸透鏡使燈泡發出的光變成了平行光，從而可以照得更遠了！

對于患上老花眼的老年人、從小發育不良的弱視少兒，都可以借助于適當的凸透鏡來調整視力！

下面，就讓我們利用一個小透鏡來感受其中的奧秘吧！

器材：凸透鏡，LED手電筒，電視機

實驗方法：

1. 晚上，將電視機打開，關閉室內燈光。將凸透鏡放在電視機與墻面之間，且靠近墻面。調整凸透鏡到墻的距離，直到在墻上形成清晰的像。你會看到墻上的像與電視機里的像同步，只是倒了過來！

2. 用LED手電筒照射凸透鏡，將光斑投射到墻上。調整手電筒與凸透鏡的距離，當手電筒距離凸透鏡較近時，會在墻上得到放大的光斑；當手電筒距離凸透鏡較遠時，墻上卻會形成較小的光斑。

我們的眼睛，能看到美麗的世界，因為我們的眼睛里也有一個類似于凸透鏡的結構——晶狀體，它能將我們看到的物體在視網膜上形成縮小的像。照相機、電影放映機、多功能投影儀中都有一個重要的結構——凸透鏡，利用它們形成了美麗而清晰的畫面！

實驗2 凸透鏡的美妙成像作用

如果說，凸透鏡能將光線聚集在一起，我們不太使用。而凸透鏡的另一個神奇作用，你是睜開眼睛就會使用的——凸透鏡成像。另外，我們使用的照相機、手機的攝像頭都要利用凸透鏡才能形成像。

細心的同學還會發現：弱視的同學戴上眼鏡后，透過鏡片看到的臉比原來變大了！這就是它具有的另一種神奇作用，凸透鏡靠近被觀察物體時，可以將物體放大！

凸透鏡還被廣泛地用在了望遠鏡和顯微鏡中，它使人們成了千里眼，洞察秋毫！