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防火门镜构造知识
发布日期: 2018/12/26 19:48:24  点击量: 872
“防火门镜”同望远镜、显微镜一样,都是由物镜和目镜组成。由“自主学习2”可知:望远镜是由两个凸透镜组成,物镜焦距较长,目镜焦距较短;显微镜也是由两个凸透镜组成,物镜焦距很短,目镜焦距较长。“防火门镜”不可能是由两个凸透镜组成,由于门的厚度约为4cm,物镜和目镜的距离约为3cm,这也决议了物镜和目镜的焦距不可能较长,不然就不能满足“防火门镜”的要求作用,那么“防火门镜”的结构究竟是怎样的呢? 
(1)“防火门镜”由两个凹透镜组成能否满足要求 
由成像规律可知,景象经物镜(凹透镜)成缩小正立的虚像,此虚像经目镜(凹透镜)再成缩小的正立的虚像,最终的虚像到眼睛的距离小于明视距离,而“防火门镜”的孔经仅lcm左右,加之凹透镜发散的原因,进入人眼的光也很微弱,即不能看清景象,其光路图如图1(景象AB离物镜较远未画出)。 
因此,“防火门镜”不是由两个凹透镜组成。 
(2)“防火门镜”由一个凸透镜和一个凹透镜组成能否满足要求。 
A.物镜是凸透镜、目镜是凹透镜的情况 
由透镜成像规律可知,景象(离门1~2m)经物镜(凸透镜)成缩小倒竖的实像,此像作为目镜(凹透镜)的虚物再成缩小的虚像,如人眼接近目镜(凹透镜)观察,这个距离比明视距离小得多,是无法看清的。如果人远离目镜(凹透镜)观察,则景象的成像光线进入人眼睛太少,并且视角也很小,相同无法看清,光路图如图2所示。 
由此得出结论,用凸透镜作物镜、凹透镜作目镜是不能满足要求的。但也同时给咱们启示,它正好满足室外不能看清室内景象的要求。 
B.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜的情况 
由透镜成像规律可知,景象(离门1~2m)经物镜成缩小的正立的虚像。 
a.若此虚像在目镜的1倍焦距之外,此虚像作为目镜的虚物再成倒竖的实像。光路图如图3。 
这也不能满足要求。 
b.若景象经物镜成的虚像,在目镜的1倍焦距之内,此虚像作为目镜的虚物再成扩大正立的虚像,则能满足要求,光路图如图4。 
综上所述,“防火门镜”是由一个凹透镜和一个凸透镜组成,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜,但物镜的焦距较短,目镜的焦距离较长,且目镜的焦距应等于或大于物镜与目镜的距离(防火门镜的长度)和目镜的焦距之和。实践防火门镜也正是如此。

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