兩個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重影問(wèn)題的討論

李 明

(蘇州工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)學(xué)校,江蘇蘇州 215021)

初中平面鏡成像的實(shí)驗(yàn),高中插針?lè)y(cè)玻璃折射率的實(shí)驗(yàn),理論上都會(huì)遇到像有重影的問(wèn)題,本文就這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究.

1 光線透過(guò)玻璃磚重影問(wèn)題的討論

如圖1,一條光線從空氣以入射角α進(jìn)入玻璃磚,折射角為β.光線進(jìn)入厚度為 b,折射率為 n的玻璃磚后同時(shí)發(fā)生折射和反射,折射光線(1),而反射光線再經(jīng)過(guò)反射、折射后從(2)射出;同樣光線在玻璃磚中經(jīng)多次反射后折射出來(lái),依次有(3)(4)(5)……多條出射光線.(2)(3)等理論上也會(huì)成像,但是(2)(3)其意義已經(jīng)不大.理由是光通量衰減嚴(yán)重.不妨設(shè)玻璃磚的長(zhǎng)寬高分別為a,b,c,討論入射孔徑角的變化問(wèn)題,先分析(2),(3)等折射光線.而反射的問(wèn)題也可以參照解決.

圖1

圖2

利用實(shí)驗(yàn)室的J2506型玻璃磚測(cè)定了a,b,c,n數(shù)據(jù)如表1.

表1

a=8.054 cm,n=1.544,b=4.583 cm,c=1.473 cm,n是通過(guò)插針?lè)ㄓ?jì)算的折射率.

2 光線經(jīng)厚玻璃反射導(dǎo)致重影問(wèn)題的討論

圖3