有這樣一種非常神奇的物理現象,發生在凸透鏡成像的過程中,卻幾乎沒有初中生思考過這個問題。
可以説,這是一種讓人覺得非常不可思議的現象,按照生活中的認知,一個物體如果發生運動的話,經過一段路程總是需要時間的,即便時間再短,也不可能出現“瞬移”現象。
可是,令人匪夷所思的是,在凸透鏡成像的現象中,這種“瞬移”現象卻真的出現了!
我們看看下面這道中考物理題:
在凸透鏡前有一個物體,當它沿着主光軸向凸透鏡方向移動20釐米時,它所對應的像向遠離凸透鏡的方向移動了30釐米,那麼物體移動的範圍可能使什麼呢?
在得到答案之前,我們先看分析一下凸透鏡成像規律:
如上圖所示,當物體在一倍焦距和二倍焦距之間時,像在二倍焦距之外,於是,一個奇蹟發生了——當物體從二倍焦距移動到一倍焦距時,它所成的像卻可以從二倍焦距處移動到無限遠!
在初中,並沒有解釋光會發生能量損失,也沒有講“無限遠”的真正含義!
那麼,在初中生看來,這裏的無限遠就是地理上的無限遠,無窮遠!
那麼問題出來了,當蠟燭只是在一個焦距的短距離內運動時,像移動的距離為什麼可以無窮大?也就是説像可以發生瞬移現象?
我們接着來看,當物體在二倍焦距之外時,像在一倍焦距和二倍焦距之間,當像在這麼小的距離內移動時,物體卻可以從二倍焦距移動到無限遠,也就是説,物體也可以出現“瞬移”現象!
由此,我們可以得出一個結論:不管是物體還是像,誰在二倍焦距之外,誰的移動速度大,移動的距離自然也就更長!
所以,本題當中,既然物體移動的距離小於像移動的距離,那麼物體就一定是位於一倍焦距和二倍焦距之間,像則在二倍焦距之外!
中學生朋友們,物理有趣且有用,為了美好的未來,加油!