为何凸透镜焦点处不成像?(也就是为两条光线为何平行?)

发布网友发布时间：2023-08-04 07:44

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热心网友时间：2024-11-26 15:07

在这里，有两个概念你需要明白。
第一、光路的可逆性原理。
当光线逆着原来的反射光线（或折射光线）的方向射到媒质界面时，必会逆着原来的入射方向反射（或折射）出去，这种性质叫光路可逆性或光路可逆原理。光路可逆性可用反射定律或折射定律证明。应用光路可逆性可使许多光学问题的处理简便。
第二，焦点的定义。将平行光线（如阳光）平行于主光轴（凸透镜两个球面的球心的连线称为此透镜的主光轴）射入凸透镜，光在透镜的两面经过两次折射后，集中在轴上的一点，此点叫做凸透镜的焦点。
从第二点可以知道，平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后，汇聚到焦点处，不是平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后，汇聚的点，就不是焦点。这是焦点的定义规定的。所以从凸透镜射向焦点的光，都是由另一面的平行光折射而成的。
然后根据光路的可逆性原理得出，从焦点处发出的光，就是逆着平行光折射的光路反过去，那么经凸透镜折射后，必然是平行光。否则假设不是平行光，那么再逆着光路折射，就说明这两条非平行光经透镜折射，汇聚于这个焦点，这和焦点的定义矛盾。