一光源S发出的光经凸透镜后平行射出,若把凸透镜浸没在水中(如图所示),使光线仍平行射出,则需(  )A. 把光源上移一些B. 需把光源下移一些C. 不需移动光源D. 条件不足,无法不断

问题描述:

一光源S发出的光经凸透镜后平行射出,若把凸透镜浸没在水中(如图所示),使光线仍平行射出,则需(  )
A. 把光源上移一些
B. 需把光源下移一些
C. 不需移动光源
D. 条件不足,无法不断

根据光路的可逆性,我们假设是从水底有一束平行光线向上射出,经过凸透镜和水面的两次折射后到达光源.
如果只是空气,折射光线恰好要通过焦点F,如下图:

因为有水,光线经过水面进入空气,发生折射,使得光线提前会聚,焦点下移,根据光路是可逆的,光源的位置应该下移.

故选B.
答案解析:过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后与主光轴平行,所以放在焦点上的点光源S发出的光经凸透镜折射后是平行光线.但光线从空气斜射入水时会发生折射,由于折射光线偏离了原来的传播方向,再经凸透镜折射后就不再是平行光.所以,这道题需要注意以上两点.
考试点:透镜的光路图.


知识点:该题考查了光的折射、凸透镜对光线的会聚作用以及光路的可逆性,几个知识点综合起来之后,难度增加,如果不加考虑、细心分析,极易做错.