Question

在利用太陽光測凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)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(xiàng)：________．
（3）小麗發(fā)現(xiàn)：將凸透鏡正對著太陽光，再把一張白紙放在它的另一側(cè)，無論怎樣調(diào)節(jié)白紙的位置，都不能使太陽光在白紙上會聚成一點(diǎn)，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(diǎn)是由于光的色散引起的．
①小麗猜想的理由或依據(jù)是________．
②為了驗(yàn)證小麗的猜想，簡要的做法是________．
③如果小麗的猜想正確，實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是________．

Answer 1

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(diǎn)，凸透鏡到焦點(diǎn)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?jiān)诎准埳系玫阶钚〉墓獍�，這個光斑才是凸透鏡的焦點(diǎn)．
（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(diǎn)．
②為了驗(yàn)證太陽光不能會聚成一點(diǎn)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)白紙的位置，觀察光斑的大小變化）；
③觀察到光斑變小．
分析：根據(jù)凸透鏡焦點(diǎn)和焦距的定義進(jìn)行判斷．
平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)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(jīng)凸透鏡折射后會聚成的最小、最亮的點(diǎn)才是凸透鏡的焦點(diǎn)，才能得到準(zhǔn)確的焦距．
太陽光經(jīng)三棱鏡之后變得發(fā)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(lán)靛紫的光譜．
實(shí)驗(yàn)時光斑太大是因?yàn)椴煌�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．
點(diǎn)評：太陽光是復(fù)色光，經(jīng)過三棱鏡折射后，由于不同的色光折射能力不同，才出現(xiàn)七色光譜，經(jīng)凸透鏡折射后光斑比較大．