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趣谈“猫眼”  

2011-11-17 09:54:08|  分类: 知识短文 |  标签: |举报 |字号 订阅

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趣谈“猫眼”
山东省阳信县勃李中学 刘建华

  同学们一定对“猫眼”不陌生吧!“猫眼”又称为门镜。就是安装在我们家防盗门上的小玻璃片。透过“猫眼”,我们可以清楚地看到室外敲门的人,从而判断来人是我们的朋友、同学还是陌生人,然后决定是否开门。可见装上“猫眼”的防盗门既能保护我们家庭的安全,又能帮助我们不拘客人于门外。虽然很小可是作用很大啊!

  我们使用“猫眼”能看清外面的景物,在门外能不能看清门内的情景那?善于观察同学一定会说在外面是看不见里面的东西的。为什么“猫眼”只能使室内人看清室外情况,而不能反过来让室外人看到室内情况?这个小小的“猫眼”真神奇啊!你想知道这是为什么吗?

  那首先让我们来看一下猫眼的构造:原来啊“猫眼”同望远镜、显微镜一样,都是由物镜和目镜组成,当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜。在门外看,凹透镜变成了目镜,凸透镜则成了物镜,

  当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜(光路见图1)。物镜的焦距极短,室外的人或物AB发出的光经过凹透镜折射成发散光线,发散光线的反向延长线相交成一个缩得很小的正立虚像A’B’,此像正好落在目镜的焦点之内,起着放大镜的作用,所以经折射后,折射光线的反向延长线相交,最后得到一个较为放大的正立虚像A”B”(比景物小)。当人在室内眼睛靠近“猫眼”观察时,比景物缩小的正立的虚像A”B”正好成在正常人眼的明视距离附近。因此,室内的人不用开门,就能洞察门外的一切景象。

趣谈“猫眼” - 李昌华工作室 - 李昌华工作室

  那么,同样通过此“猫眼”,为什么从门外向里看(倒看)时,却什么也见不着呢?

趣谈“猫眼” - 李昌华工作室 - 李昌华工作室

  当我们从门外向里看时,凹透镜变成了目镜,凸透镜则成了物镜(光路见图2)。室内的景物AB发出的光,通过凸透镜折射后,会聚的折射光线本应相交生成一个倒立的缩小的实像A’B’,但是在尚未成像之前就落到发散的凹透镜上,由于凹透镜焦距极短,对光线起发散作用,所以经凹透镜折射后,其发散的折射光线的反向延长线相交成正立缩小虚像A”B”,成在目镜的右侧2~3cm。人在室外贴近“猫眼”的目镜察看,这样,人眼与像之间的距离,也只不过3~4cm,这个距离远小于正常人眼的近点,所以不能看清景物。若想保证像与人眼的距离合适,在明视距离的话,则由于门镜的孔径很小,又没有足够的光能进入人眼,所以也一样不能看清景物。因此,对于室外的窥视者,室内的一切当然也就“视而不见”了,图谋不轨者只能“望门兴叹”!

  同学们知道这是为什么了吗?

2011-09-20  人教网
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引文来源  趣谈“猫眼”
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