Question

如圖，一光源位于金屬圓筒內部軸線上A點，與筒B端的距離為d、d無法直接測量．另有凸透鏡、光屏、米尺及帶支架的光具座．現用這些器材測量d．為此，先將圓筒、凸透鏡、光屏依次放在光具座支架上，令圓筒軸線與透鏡主光軸重合，屏與光源的距離足夠遠，使得移動透鏡時，可在屏上兩次出現光源的象，將圓筒及光屏位置固定．由路的可逆性可知，第一次成像的象距等于第二次成像的物距．然后進行以下的測量：

移動透鏡，當屏上得到光源清晰的象時，

測量象距v

繼續移動透鏡，當屏上得到光源的另一個清晰的象時，

測量端面B與透鏡的距離l．

用測得的物理量可得
d=

v-l

．
（應說明各符號所代表的物理量）

Answer 1

分析：（1）第一次成像時，光屏離凸透鏡足夠遠，說明此時點光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間成放大的實像，光屏上出現一個放大的亮點．
（2）第二次成像時，凸透鏡右移，物像之間的距離沒有發生變化，電光源在凸透鏡的二倍焦距以外成縮小的實像，光屏上出現一個縮小的亮點．
（3）根據光的折射中，光路是可逆的，第一次成像的物距和第二次成像的像距距離是相等的．測量第二次實驗的像距，即第一次的物距，即可求出d的大小．

解答：解：移動透鏡，當屏上得到光源清晰的象時，測量象距v；繼續移動透鏡，當屏上得到光源的另一個清晰的象時，測量端面B與透鏡的距離l．
故答案為：d=v-l

點評：當物像之間的距離不變時，只移動凸透鏡的位置，光屏上兩次出現清晰的像，第一次成像的物距和第二次成像的像距是相等的，第一次成像的像距和第二次成像的物距是相等的，這是本題的關鍵．