Question

如圖所示，一點(diǎn)光源位于金屬圓筒內(nèi)部軸線上A點(diǎn)．圓筒軸線與凸透鏡主光軸重合，光屏與圓筒軸線垂直且距離透鏡足夠遠(yuǎn)．此時(shí)，點(diǎn)光源正好在光屏上形成一個(gè)清晰的像，測(cè)出此時(shí)凸透鏡與圓筒右端面的距離為L(zhǎng)；向右移動(dòng)凸透鏡到適當(dāng)位置，光屏上再次出現(xiàn)了清晰的像．由于光源位于圓筒的內(nèi)部，無(wú)法直接測(cè)量出A與筒右端面的距離d，為了求出d的大小，在上述過(guò)程中還需要測(cè)量出的一個(gè)物理是________；如果用N來(lái)表示該物理量的大小，則可以得出d為_(kāi)_______．

Answer 1

第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離    N-L
分析：（1）第一次成像時(shí)，光屏離凸透鏡足夠遠(yuǎn)，說(shuō)明此時(shí)點(diǎn)光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間成放大的實(shí)像，光屏上出現(xiàn)一個(gè)放大的亮點(diǎn)．
（2）第二次成像時(shí)，凸透鏡右移，物像之間的距離沒(méi)有發(fā)生變化，電光源在凸透鏡的二倍焦距以外成縮小的實(shí)像，光屏上出現(xiàn)一個(gè)縮小的亮點(diǎn)．
（3）根據(jù)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(cè)量第二次實(shí)驗(yàn)的像距，即第一次的物距，即可求出d 的大�。�
解答：如圖，第一次實(shí)驗(yàn)中物距u=d+L，由于光屏距離凸透鏡足夠遠(yuǎn)，所以電光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，像距在凸透鏡的二倍焦距以外，成放大的實(shí)像，光屏上出現(xiàn)一個(gè)放大的亮點(diǎn)．
電光源和光屏之間的距離不變，把凸透鏡向右移動(dòng)，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，此時(shí)電光源在凸透鏡的二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，成縮小的實(shí)像，光屏上出現(xiàn)一個(gè)縮小的亮點(diǎn)．
根據(jù)光的折射中光路是可逆的，第一次實(shí)驗(yàn)的物距和第二次實(shí)驗(yàn)的像距是相等的．所以測(cè)量第二次實(shí)驗(yàn)成像時(shí)，凸透鏡和光屏之間的像距，即第一次實(shí)驗(yàn)的物距N，所以N=d+L，所以d=N-L．

故答案為：第二次成像時(shí)透鏡與光屏的距離；N-L．
點(diǎn)評(píng)：當(dāng)物像之間的距離不變時(shí)，只移動(dòng)凸透鏡的位置，光屏上兩次出現(xiàn)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(guān)鍵．