高中高考物理光学题库(高中物理易错题分析完整(11)
发布时间:2021-06-07
发布时间:2021-06-07
C.β=α
D. 无法确定。
【错解分析】错解:根据凸透镜成像规律,当物距u=2f时,则像距v=2f。若物距u>2f,则像距为f<v<2f,并成缩小的像,所以A发光点在2f上,则通过透镜后必过主光轴上距透镜2f的A′点,发光体的B点在2f之外,则经过透镜后,像点B′应变得离主光轴近了,并且离镜2f-f之间。像A′B′与主光轴所成的夹角β与AB与主光轴所成的夹角α由于几何关系不清,无法判断。故选D。
只是将凸透镜成像的规律记住了,机械性使用。而对凸透镜成像原理不清楚所造成的,不能灵活地去分析和正确地画出成像图,这是造成错解的原因。
【正确解答】
我们利用一条特殊光线来进行巧解。众所周知,凸透镜成像,当物距u=2f时,对应的像距v=2f,因此,从凸透镜主光轴上的发光点A(A距透镜2f)发出的一条光线AC(AC与BA在同一条直线上),经过透镜后的光线CC′必过主光轴上距透镜2f的A′点。显然,从发光点B发出的光线BC经透镜后的光线必为CC′,且B点对应的像点B’点在CC′上,因为CC′既过A′点,又过B′点,所以CC′与B′A′必在同一条直线上,如图13-19所示。在直角三角形COA′与直角三角形COA中,CO为公共边,OA′=OA。因此,这两个直角三角形全等。
设∠OAC=θ
∴β=θ=α。
顺便指出,本题中B,O,B′必在同一条直线上。
例14 波长为0.65μm的红光,从空气射入水中,水相对空气的折射率为1.33。求该光在水中的波长,并判断在水中该光的颜色。
【错解分析】错解:
得波长0.49μm的光是蓝色。
上述求得光在水中的波长为0.49μm是正确的,但用光谱表查得光的颜色却错了。人眼对光的色觉决定于光的频率而不是波长。
【正确解答】
当光从一种媒质进入另一种媒质时,波长变化了,波速也相应变化了,但它的频率却不变。所以在水中该光仍是红色。
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