Question

20．圖（a）是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣凸透鏡，當一束平行光射向空氣凸透鏡時，出射光線是會聚還是發(fā)散？請你進行以下探究：

（1）圖（b）是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣棱鏡，請在圖（b）中畫出光線O₁O₂從空氣進入玻璃后折射光線O₂T的大致位置；
（2）對比分析圖（a）、（b），可以猜想：圖（a）空氣凸透鏡對光線有發(fā)散作用；
（3）將空氣凸透鏡正對著太陽光，用白紙當光屏在另一側(cè)來回移動，通過在白紙上能否觀察到很小很亮的光斑，說明（2）中的猜想是否正確，這是通過實驗方法驗證猜想．

Answer 1

分析 （1）由光的折射規(guī)律可知，光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；光從玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角．
（2）根據(jù)b中的圖，可得到光線是怎樣偏折的．
（3）當空氣凸透鏡正對著太陽光，用白紙當光屏在另一側(cè)來回移動，如果能在光屏上觀察到很小很亮的光斑，說明猜想是不正確的，反之正確．

解答 解：（1）過入射點O₂作法線，光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，由此作出折射光線，如圖所示：
；
（2）由上圖可知，當光線通過空氣凸透鏡時是發(fā)散的；
（3）將空氣凸透鏡正對著太陽光，用白紙當光屏在另一側(cè)來回移動，通過在白紙上能否觀察到很小很亮的亮點（光斑），說明（2）中的猜想是否正確，這是通過實驗方法驗證猜想．
故答案為：（1）見上圖；（2）發(fā)散；（3）光屏；光斑；實驗．

點評 本題研究了空氣凸透鏡的對光的發(fā)散特點．既可以通過光的折射規(guī)律作圖得到結(jié)論，也可通過用實驗的方法得到驗證．