Question

兩束平行的激光（單色光）經過盒內的一塊光學器件后仍然平行射出，有兩種情況，如圖所示．作出光經過盒內光學器件的完整的光路圖，并說明在不打開盒子的條件下，用什么辦法可以確定盒內究竟是什么光學器件．

Answer 1

【答案】分析：（1）仔細觀察各圖中出射光線和入射光線的特點，結合各種透鏡及面鏡的光學特點，找到合適的光學元件．
（2）根據射出的光的顏色可確定盒內究竟是什么光學器件
解答：解：（1）因為兩束平行的激光（單色光）經過盒內的一塊光學器件后仍然平行射出，當光的傳播方向發(fā)生了變化時，可以為平面鏡．
因為兩束平行的激光是單色光，所以兩條光線的顏色不同，（例如：紅光和紫光）只有當光線1的波長比光線2的波長長，頻率小時，經凸透鏡折射后，兩條光線仍然平行，如圖所示：
（2）由圖可知，當光線1和光線3或光線2和光線的顏色4相同時，這說明是平面鏡改變了光的傳播方向；
當光線1和光線4或光線2和光線3的顏色4相同時，這說明盒子里面是凸透鏡．

點評：這種題目一般被稱為光學黑匣子問題．把握住入射光線與出射光線的特點是解決此題的關鍵．本題考查學生運用所學知識分析解決實際問題的能力，對學生的要求較高，要求學生熟練掌握各種面鏡及透鏡的光學特點．