Question

在利用太陽光測凸透鏡焦距的實驗中
（1）小麗的方案如圖所示．移動凸透鏡白紙上的光斑最小時，凸透鏡到白紙的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為______cm．
（2）對用太陽光測量凸透鏡焦距的具體操作提出一條注意事項：______．
（3）小麗發現：將凸透鏡正對著太陽光，再把一張白紙放在它的另一側，無論怎樣調節白紙的位置，都不能使太陽光在白紙上會聚成一點，而是一個光斑，這個光斑的直徑有兩三毫米．這是為什么呢？
小麗猜想：太陽光不能會聚成一點是由于光的色散引起的．
①小麗猜想的理由或依據是______．
②為了驗證小麗的猜想，簡要的做法是______．
③如果小麗的猜想正確，實驗中觀察到的現象是______．

Answer 1

【答案】分析：根據凸透鏡焦點和焦距的定義進行判斷．
平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點和光心的距離是凸透鏡的焦距．
凸透鏡正對太陽光時，光線才能平行于主光軸，經凸透鏡折射后會聚成的最小、最亮的點才是凸透鏡的焦點，才能得到準確的焦距．
太陽光經三棱鏡之后變得發散，其原因是太陽光由七種色光組成，不同色光的折射能力不同，所以才形成紅橙黃綠藍靛紫的光譜．
實驗時光斑太大是因為不同的色光折射能力不同造成的，為了證明這個問題，可以用單色光照射凸透鏡，或用彩色透明膠片放在凸透鏡前，觀察光斑大小的變化．
解答：解：（1）移動凸透鏡白紙上的光斑最小，這個光斑是凸透鏡的焦點，凸透鏡到焦點的距離為10cm，則凸透鏡的焦距為10cm．
（2）陽光聚焦法，一定要注意使凸透鏡正對太陽光，移動白紙在白紙上得到最小的光斑，這個光斑才是凸透鏡的焦點．
（3）①凸透鏡正對著太陽光，白紙上會聚成一個直徑有兩三毫米的光斑，是由于不同色光通過三棱鏡的折射能力不同，不能在白紙上會聚成最小、最亮的點．
②為了驗證太陽光不能會聚成一點是由于光的色散引起的，把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調節白紙的位置，觀察光斑的大小變化；或用單色光照射凸透鏡，調節白紙的位置，觀察光斑的大小變化．如果光斑變小，猜想正確．
③如果小麗的猜想正確，把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調節白紙的位置，會看到光斑變小．
故答案為：（1）10；（2）凸透鏡正對太陽光；
（3）①不同色光通過三棱鏡的折射程度不同（凸透鏡可以看成多個三棱鏡組合而成的）；
②把一片紅色透明膠片放置在凸透鏡的前方，調節白紙的位置，觀察光斑的大小變化（或用單色光照射凸透鏡，調節白紙的位置，觀察光斑的大小變化）；
③觀察到光斑變�。�
點評：太陽光是復色光，經過三棱鏡折射后，由于不同的色光折射能力不同，才出現七色光譜，經凸透鏡折射后光斑比較大．