發布日期: 2018/12/26 19:48:24 　點擊量: 3372

“防火門鏡”同望遠鏡、顯微鏡一樣，都是由物鏡和目鏡組成。由“自主學習2”可知：望遠鏡是由兩個凸透鏡組成，物鏡焦距較長，目鏡焦距較短；顯微鏡也是由兩個凸透鏡組成，物鏡焦距很短，目鏡焦距較長。“防火門鏡”不可能是由兩個凸透鏡組成，由于門的厚度約為4cm，物鏡和目鏡的距離約為3cm，這也決議了物鏡和目鏡的焦距不可能較長，不然就不能滿足“防火門鏡”的要求作用，那么“防火門鏡”的結構究竟是怎樣的呢? 
(1)“防火門鏡”由兩個凹透鏡組成能否滿足要求 
由成像規律可知，景象經物鏡(凹透鏡)成縮小正立的虛像，此虛像經目鏡(凹透鏡)再成縮小的正立的虛像，最終的虛像到眼睛的距離小于明視距離，而“防火門鏡”的孔經僅lcm左右，加之凹透鏡發散的原因，進入人眼的光也很微弱，即不能看清景象，其光路圖如圖1(景象AB離物鏡較遠未畫出)。 
因此，“防火門鏡”不是由兩個凹透鏡組成。 
(2)“防火門鏡”由一個凸透鏡和一個凹透鏡組成能否滿足要求。 
A.物鏡是凸透鏡、目鏡是凹透鏡的情況 
由透鏡成像規律可知，景象(離門1~2m)經物鏡(凸透鏡)成縮小倒豎的實像，此像作為目鏡(凹透鏡)的虛物再成縮小的虛像，如人眼接近目鏡(凹透鏡)觀察，這個距離比明視距離小得多，是無法看清的。如果人遠離目鏡(凹透鏡)觀察，則景象的成像光線進入人眼睛太少，并且視角也很小，相同無法看清，光路圖如圖2所示。 
由此得出結論，用凸透鏡作物鏡、凹透鏡作目鏡是不能滿足要求的。但也同時給咱們啟示，它正好滿足室外不能看清室內景象的要求。 
B.物鏡是凹透鏡，目鏡是凸透鏡的情況 
由透鏡成像規律可知，景象(離門1~2m)經物鏡成縮小的正立的虛像。 
a.若此虛像在目鏡的1倍焦距之外，此虛像作為目鏡的虛物再成倒豎的實像。光路圖如圖3。 
這也不能滿足要求。 
b.若景象經物鏡成的虛像，在目鏡的1倍焦距之內，此虛像作為目鏡的虛物再成擴大正立的虛像，則能滿足要求，光路圖如圖4。 
綜上所述，“防火門鏡”是由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成，物鏡是凹透鏡，目鏡是凸透鏡，但物鏡的焦距較短，目鏡的焦距離較長，且目鏡的焦距應等于或大于物鏡與目鏡的距離(防火門鏡的長度)和目鏡的焦距之和。實踐防火門鏡也正是如此。