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自制透镜实验  

2017-04-30 23:10:04|  分类: 物理小制作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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水杯透镜   盛满了清水的玻璃杯,就是一个透镜。玻璃杯的侧面使水形成一个弯曲的表面,这很象一个中间厚、边缘薄的凸透镜(实际上是圆柱形透镜)。水杯透镜可以象放大镜一样把东西放大。现在就让我们通过水杯透镜来观察一页书。把书页紧贴在水杯的侧壁上,透过水杯,就会发现书上的字被放大了。  水滴透镜   在桌子上放两支铅笔,它们之间的距离约为四厘米。在两支铅笔下面铺上一张人民币做我们观察的对象。把一块无色透明的塑料薄膜盖在铅笔上。用一支干净的毛笔沾一些水,小心地把一个水滴滴在塑料薄膜上(水滴的直径约为四到五毫米)。它就是一个放大镜。   透过水滴可以看到钞票上的一些细小的图案都被放得很大,这说明水滴是一个放大倍数很高的透镜。   水滴的直径越小,凸度就越大。你可以在透明的塑料薄膜上,分别滴上几个直径不一样的水滴,来看看放大倍数和透镜的凸度的关系。不过,利用大小不同的水滴观察物体的时候,还要注意分别调节水滴和桌面的距离。水滴越小,离桌面越要近一些。   既然透镜的凸度越大,放大倍数也越大,那么,为了提高放大倍数,是不是可以任意增加凸度呢?不行!你如果细心地观察一下,就会发现,凸度很大的水滴,虽然放大倍数大,但是存在着三个缺点:第一,观察到的像大大走了样。第二,凸度越大,“透镜”就越要靠近被观察的东西,实际上不容易做得到。第三,凸度越大,能看清楚的范围就越小,被观察的物体,只有中间一小块能够看得很清楚,旁边的都很模糊。  冰透镜   在隆冬季节,你也可以试着做一个冰透镜,不过,冰透镜没有水透镜那么透明,效果要差一些。在制作冰透镜的时候,要选择均匀透明的冰块。透镜的直径要尽量做得大一些,因为直径大,所以透镜就不能做得太凸。   有了自制的凸透镜,我们就可以研究凸透镜的光学性质了。   能把光线会聚起来是凸透镜的重要特性,所以凸透镜又叫做会聚透镜。你自己试试看。   盛水的球形玻璃瓶能取火,很早以前就有人知道了。如果在向阳的窗台上,放一个盛水的透明花瓶,它的球形部分所集中的阳光可能灼坏窗帘或家具。郊游的时候,有人把空瓶抛在森林里,球形的酒瓶充满雨水后,同样能会聚阳光,使周围的东西燃烧起来。一些森林火灾就是这样引起的。   你也许不知道,冰透镜曾经拯救了一支南极探险队哩!这支探险队由于丢失了火种,面临着寒冷、饥饿和死亡的威胁。一个聪明的队员用冰块琢磨成一块凸透镜,把阳光聚焦,点燃了引火物,重新得到了火种。 
  用冰制造透镜,最早的记载是在我国。一千六百多年前,晋代学者张华在《博物志》中写道:“削冰命圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这里冰就是指的冰透镜,艾就是指引火物——艾绒。
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