3.閱讀解答
菲涅爾透鏡。
甲圖中圖1是平凸透鏡的截面圖,由光學(xué)知識(shí)可知,平行光由平凸透鏡左側(cè)垂直入射,在透鏡中傳播方向不變,只有經(jīng)透鏡另一側(cè)曲面時(shí)才會(huì)發(fā)生偏折,并會(huì)聚于焦點(diǎn)。若在圖2中將平凸透鏡陰影部分去掉,保留圖中曲面的白色部分并將其向左平移到透鏡左側(cè)平面處,即為圖3這樣的透鏡叫做菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣,仍能將平行于主光軸的光線會(huì)聚于焦點(diǎn)。
與平凸透鏡相比,光在菲涅爾透鏡中傳播時(shí)減少了在透鏡中直線傳播的部分,只保留透鏡發(fā)生折射的曲面,因此,在節(jié)省透鏡材料的同時(shí)也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。
菲涅爾透鏡有著廣泛的應(yīng)用,如圖乙所示為手機(jī)閃光燈上用到的菲涅爾透鏡,從上方俯視,它由數(shù)個(gè)同心圓紋路的玻璃組成。
(1)根據(jù)短文可知,將平凸透鏡改進(jìn)為菲涅爾透鏡仍能聚光,是因?yàn)?
(2)下面關(guān)于菲涅爾透鏡的說法,不正確的是
A.使用菲涅爾透鏡的手機(jī),閃光燈部分可以做得更薄
B.與相同直徑的平凸透鏡相比,光能損失減少
C.菲涅爾透鏡是由一圈圈凸透鏡和凹透鏡組成
D.與相同直徑的平凸透鏡相比,所用材料減少
(3)如圖丙所示,F(xiàn)、OO'分別是菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)和主光軸,請(qǐng)畫出入射光線經(jīng)過菲涅爾透鏡的光路。
(4)菲涅爾透鏡是聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)中重要的光學(xué)部件之一,它能提高太陽(yáng)能板上單位面積獲得的光能。如圖丁所示,一太陽(yáng)能板置于菲涅爾透鏡下方的一半焦距處,則與不放置菲涅爾透鏡相比,太陽(yáng)能板上受光照部分的光能提高為原來的幾倍?(不考慮光傳播過程中的能量損失)
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