二倍焦距之外的神力

張長庚

凸透鏡成像規律是中考物理每年必考內容，我們先來歸納一下凸透鏡成像規律知識點，然后再給同學們講一個有意思的凸透鏡成像現象。

一、有時候無論怎么移動光屏，都無法成像

在以下三種情況下是無法成像的：一是蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心不在同一高度上;二是蠟燭放在了焦點上;三是蠟燭放在了焦點以內，成虛像。

二、不完整的凸透鏡能否成像

如果凸透鏡被遮住一部分，或者凸透鏡被摔成幾塊，燭焰在光屏上成的像仍然是完整的像，只不過由于透過凸透鏡的光線變少了，導致像隨之變暗了。

三、物、像換位

如果把物體放到像的位置，像就跑到了原來物體的位置，也就是說物體和像的位置可以互換，這是由于光路具有可逆性。不過要注意，雖然物體和像的位置互換了，但像卻不是原來的像了，如果原來成放大像，則換位后成縮小的像。

四、厚度與焦距

凸透鏡中間越厚，對光的偏折能力越強，則焦距越短。凸透鏡中間越薄，對光的偏折能力越弱，則焦距越長。

五、4倍焦距

物距與像距之和大于等于4倍焦距。如果二者之和小于4倍焦距，則無法成實像。

六、會聚與發散

凸透鏡、凹透鏡的會聚與發散，其實質是出射光線比入射光線會聚還是發散，而不是光線本身的會聚或發散。為了準確區分會聚和發散，可以把原來的入射光線延長，然后看折射后的光線在入射光線的延長線以內還是在延長線以外：如果在延長線以內，則是會聚，反之則是發散。

七、3條特殊光線

凸透鏡與凹透鏡的三條特殊光線：平行光線過焦點，過焦點的光線變平行，過光心的光線傳播方向不變。

八、一個有趣的現象

不管是物體還是像，誰在二倍焦距之外，誰的運動速度就越大。二倍焦距之外絕對是一個神奇的區域：當蠟燭從一倍焦距處向二倍焦距處運動時，蠟燭的像卻可以從無限遠處迅速回到二倍焦距處;當蠟燭從二倍焦距處向一倍焦距處運動時，蠟燭的像則可以從二倍焦距處迅速跑到無限遠處。

神不神奇？孫悟空一個跟頭也不過是十萬八千里，而凸透鏡成的像卻可以在極短時間內，在無限遠處與二倍焦距處迅速“移形換位”。