凸透鏡的神奇妙用

周瑩瑩

“愛(ài)護(hù)環(huán)境，我們只有一個(gè)地球。”這是一句眾人皆知的環(huán)保廣告，我們要從身邊小事做起，不隨手扔垃圾，隨手撿起身邊的垃圾！應(yīng)當(dāng)是我們每位小學(xué)生具有的美德！

然而，你聽(tīng)說(shuō)過(guò)：在野外人們隨手丟棄了存有部分飲料的飲料瓶，卻導(dǎo)致了嚴(yán)重的火災(zāi)嗎？

仔細(xì)觀察里面有水的瓶子，你會(huì)發(fā)現(xiàn)：里面的水在瓶子里會(huì)呈現(xiàn)出奇特的形狀：上面水平，下部中間凸出。將這個(gè)瓶子放在太陽(yáng)光下，會(huì)發(fā)現(xiàn)中間呈現(xiàn)出明亮的條紋。這是為什么呢？其中又有什么奧秘呢？

凸透鏡的神奇結(jié)構(gòu)

對(duì)于凸透鏡的最早研究，一直有很多爭(zhēng)論。早在我國(guó)西漢（公元前206年～公元25年）《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中就有關(guān)于冰透鏡的記載：“削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。”其中的意思是：將透明的冰削成圓形，并且中間比四周要厚，將冰塊向著太陽(yáng)，用一種易燃的草放在底部最明亮的地方，最后將草點(diǎn)燃了！

這是人類(lèi)對(duì)于凸透鏡的最早記載。它是一種什么樣的結(jié)構(gòu)呢？為什么會(huì)有如此的神奇作用？

凸透鏡實(shí)際上是一種中間厚而四周薄的透明體。最早的凸透鏡是將冰雕琢而成；當(dāng)人們發(fā)明了玻璃，由于玻璃的透明和耐磨性，被廣泛應(yīng)用于近視鏡片和老花鏡片；而現(xiàn)在，由于合成樹(shù)脂的研制，再加上合成樹(shù)脂透光性能好、較輕等特點(diǎn)，樹(shù)脂眼鏡片故取代了原來(lái)的玻璃鏡片。

凸透鏡的神奇作用

一個(gè)小小的凸透鏡，卻在我們的生活中發(fā)揮著重要的作用。下面，就讓我們來(lái)感受一下它的神奇作用。

實(shí)驗(yàn)1 將光線(xiàn)神奇地匯聚

器材：圓形凸透鏡、圓形的玻璃杯、平板玻璃

實(shí)驗(yàn)方法：

1.在太陽(yáng)光下，用凸透鏡正對(duì)著太陽(yáng)光（凸透鏡鏡面與光的方向垂直），調(diào)整凸透鏡與后面物體的距離，直到物體上呈現(xiàn)一個(gè)最小的亮斑。

2 .在圓形玻璃杯里裝滿(mǎn)水，讓玻璃杯正對(duì)太陽(yáng)光，調(diào)整玻璃杯到后面物體的距離，會(huì)看到后面呈現(xiàn)出了一條白色的光斑。

3.用厚度均勻的平板玻璃放在陽(yáng)光下，無(wú)論選樣調(diào)節(jié)，后面只是得到稍微暗一些的光斑，無(wú)法得到更亮的光斑。

用不同的玻璃，為什么會(huì)得到不同的亮斑呢？其中的奧秘是：光通過(guò)厚薄不同的透明物體時(shí)，光線(xiàn)總會(huì)向厚的一側(cè)偏離。對(duì)于中間厚、四周薄的圓形凸透鏡，光線(xiàn)自然地偏向了中間，從而形成了中間最亮的光斑。

對(duì)于裝滿(mǎn)水的柱形玻璃瓶，光通過(guò)時(shí)只是向中間最厚處聚集，從而形成了一條光帶。對(duì)于厚薄相同的玻璃板，光通過(guò)時(shí)不會(huì)聚集，只是通過(guò)，所以，沒(méi)有形成更亮的光斑。你現(xiàn)在知道為什么不能將有飲料的瓶子丟棄到野外了吧！

凸透鏡不僅能把平行的光線(xiàn)聚集到一起，它還能將分散的光線(xiàn)聚集成平行光。汽車(chē)的大燈，就是利用凸透鏡使燈泡發(fā)出的光變成了平行光，從而可以照得更遠(yuǎn)了！

對(duì)于患上老花眼的老年人、從小發(fā)育不良的弱視少兒，都可以借助于適當(dāng)?shù)耐雇哥R來(lái)調(diào)整視力！

實(shí)驗(yàn)2 凸透鏡的美妙成像作用

如果說(shuō)，凸透鏡能將光線(xiàn)聚集在一起，我們不太使用。而凸透鏡的另一個(gè)神奇作用，你是睜開(kāi)眼睛就會(huì)使用的——凸透鏡成像。另外，我們使用的照相機(jī)、手機(jī)的攝像頭都要利用凸透鏡才能形成像。

下面，就讓我們利用一個(gè)小透鏡來(lái)感受其中的奧秘吧！

器材：凸透鏡，LED手電筒，電視機(jī)

實(shí)驗(yàn)方法：

1. 晚上，將電視機(jī)打開(kāi)，關(guān)閉室內(nèi)燈光。將凸透鏡放在電視機(jī)與墻面之間，且靠近墻面。調(diào)整凸透鏡到墻的距離，直到在墻上形成清晰的像。你會(huì)看到墻上的像與電視機(jī)里的像同步，只是倒了過(guò)來(lái)！

2. 用LED手電筒照射凸透鏡，將光斑投射到墻上。調(diào)整手電筒與凸透鏡的距離，當(dāng)手電筒距離凸透鏡較近時(shí)，會(huì)在墻上得到放大的光斑；當(dāng)手電筒距離凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí)，墻上卻會(huì)形成較小的光斑。

我們的眼睛，能看到美麗的世界，因?yàn)槲覀兊难劬镆灿幸粋€(gè)類(lèi)似于凸透鏡的結(jié)構(gòu)——晶狀體，它能將我們看到的物體在視網(wǎng)膜上形成縮小的像。照相機(jī)、電影放映機(jī)、多功能投影儀中都有一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)——凸透鏡，利用它們形成了美

麗而清晰的畫(huà)面！

細(xì)心的同學(xué)還會(huì)發(fā)現(xiàn)：弱視的同學(xué)戴上眼鏡后，透過(guò)鏡片看到的臉比原來(lái)變大了！這就是它具有的另一種神奇作用，凸透鏡靠近被觀察物體時(shí)，可以將物體放大！

凸透鏡還被廣泛地用在了望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡中，它使人們成了千里眼，洞察秋毫！