(100分悬赏)物理问题--门上的猫眼

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/12 06:24:17
我们大家所熟知门上的”猫眼”,从门的里面看能看清门外所有的东西,可从门外却看不清门里的东西,那现在在不动”猫眼”的情况下有没有办法能在门外也看清门里面的东西呢?
谁能告诉我我给他100分,说道做到绝不食言!

从门里往外看,是看一米左右的东西。

从门外,往里看,可以看到3到4米的地方的。

就直接看就行,不用特意改变什么。我家就是这样的。

条件是,屋里要比较亮才行。

“猫眼”同望远镜、显微镜一样,都是由物镜和目镜组成。由“自主学习2”可知:望远镜是由两个凸透镜组成,物镜焦距较长,目镜焦距较短;显微镜也是由两个凸透镜组成,物镜焦距很短,目镜焦距较长。“猫眼”不可能是由两个凸透镜组成,因为门的厚度约为4cm,物镜和目镜的距离约为3cm,这也决定了物镜和目镜的焦距不可能较长,否则就不能满足“猫眼”的要求效果,那么“猫眼”的构造究竟是怎样的呢?

(1)“猫眼”由两个凹透镜组成能否满足要求

由成像规律可知,景物经物镜(凹透镜)成缩小正立的虚像,此虚像经目镜(凹透镜)再成缩小的正立的虚像,最终的虚像到眼睛的距离小于明视距离,而“猫眼”的孔经仅lcm左右,加之凹透镜发散的缘故,进入人眼的光也很微弱,即不能看清景物,其光路图如图1(景物AB离物镜较远未画出)。

因此,“猫眼”不是由两个凹透镜组成。

(2)“猫眼”由一个凸透镜和一个凹透镜组成能否满足要求。

A.物镜是凸透镜、目镜是凹透镜的情况

由透镜成像规律可知,景物(离门1~2m)经物镜(凸透镜)成缩小倒立的实像,此像作为目镜(凹透镜)的虚物再成缩小的虚像,如人眼靠近目镜(凹透镜)观察,这个距离比明视距离小得多,是无法看清的。如果人远离目镜(凹透镜)观察,则景物的成像光线进入人眼睛太少,而且视角也很小,同样无法看清,光路图如图2所示。

由此得出结论,用凸透镜作物镜、凹透镜作目镜是不能满足要求的。但也同时给我们启示,它正好满足室外不能看清室内景物的要求。

B.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜的情况

由透镜成像规律可知,景物(离门1~2m)经物镜成缩小的正立的虚像。

a.若此虚像在目镜的1倍焦距之外,此虚像作为目镜的虚物再成倒立的实像。光路图如图3。

这也不能满足要求。

b.若景物经