Question

【題目】焦距均為的兩個凸透鏡、與兩個圓形平面反射鏡、放置如圖所示.二透鏡共軸，透鏡的主軸與二平面鏡垂直，并通過二平面鏡的中心，四鏡的直徑相同，在主軸上有一點光源.

（1）畫出由光源向右的條光線（如圖所示）在此光學系統中的光路.

（2）分別說出由光源向右發出的光線和向左發出的光線各在哪些位置（點除外）形成光源的能看到的像，哪些是實像？哪些是虛像？

（3）現在用不透明板把和的下半部（包括透鏡中心）都遮住，則這些像有什么變化？

Answer 1

【答案】（1）　（2）向右發出的光線：處成實像，右方無限遠處成虛像；處成實像；Ρ處（左方處主軸上）成虛像。向左發出的光線：處成實像；左方無限遠處成虛像；處成實像；Q處（右方處主軸上）成虛像。（3）向右發出的光線只在處成實像。向左發出的光線只在處成實像。兩像均比未遮住時暗。

【解析】

（1）光線的第一次往返光路如圖所示，當光線由圖中左方返回經點后，將繼續向右下方進行，作第二次往返.第二次往返的光路在圖中未畫出，可按圖中光路對稱于主軸畫出.以后，光線重復以上兩種往返光路.

（2）向右發出的光線：處成實像，右方無限遠處成虛像；處成實像；處（左方處主軸上）成虛像。向左發出的光線：處成實像；左方無限遠處成虛像；處成實像；處（右方處主軸上）成虛像.

（3）向右發出的光線只在處成實像.向左發出的光線只在處成實像.兩像均比未遮住時暗。

本題的解答已經明白無誤地告訴了我們特殊光路與逐次成像法在處理多光學元件問題中的作用。熟知各種特殊光路，熟練運用逐次成像法，一定會有效地提升我們處理光學成像問題的能力。