“为爱转身”:揭秘凸透镜成像的魔法
作者 龚涛 周兴华
发表于 2025年11月

初识“为爱转身”的奇妙景象

在一张看似平凡的图片上,男孩与女孩同向而立,他们的故事似乎被定格在了那一刻。然而,当我们将一个透明玻璃杯装满水后,奇迹发生了——图片中的女孩仿佛接到了某种神秘的指令,缓缓转过身来面向男孩。这一令人惊叹的变化背后隐藏着凸透镜成像原理的奥秘。今天,我们就一同踏上这场科学之旅,揭开“为爱转身”背后的秘密。

光的折射

要理解“为爱转身”的秘密,我们首先需要了解光的折射。光在从一种介质进入另一种介质时,会发生偏折,这种现象被称为折射。折射的程度取决于两种介质的光密度以及光线的入射角度。光的折射是凸透镜成像的基础。

凸透镜成像原理

凸透镜是一种中央部分较厚、边缘部分较薄的透镜。当光线经过凸透镜时,会发生折射,即光线的传播方向会发生改变。这种折射使得平行光线在透镜的另一侧汇聚于一点(焦点),从而形成图像。

根据物体与透镜之间的距离不同,通过凸透镜可以观察到不同类型的像——实像或虚像。当物体位于透镜的焦距之外时,光线经过透镜后会聚于透镜的另一侧,形成一个倒立的实像。这个实像可以在屏幕上被观察到。当物体位于透镜的焦距之内时,光线经过透镜后发散,但它们的反向延长线会在透镜的同侧相交,形成一个正立的虚像。

本文刊登于《科学之友》2025年11期
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