Question

如圖所示，一點光源位于金屬圓筒內部軸線上A點．圓筒軸線與凸透鏡主光軸重合，光屏與圓筒軸線垂直且距離透鏡足夠遠．此時，點光源正好在光屏上形成一個清晰的像，測出此時凸透鏡與圓筒右端面的距離為L；向右移動凸透鏡到適當位置，光屏上再次出現(xiàn)了清晰的像．由于光源位于圓筒的內部，無法直接測量出A與筒右端面的距離d，為了求出d的大小，在上述過程中還需要測量出的一個物理是

第二次成像時透鏡與光屏的距離

；如果用N來表示該物理量的大小，則可以得出d為

N-L

．

Answer 1

分析：（1）第一次成像時，光屏離凸透鏡足夠遠，說明此時點光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間成放大的實像，光屏上出現(xiàn)一個放大的亮點．
（2）第二次成像時，凸透鏡右移，物像之間的距離沒有發(fā)生變化，電光源在凸透鏡的二倍焦距以外成縮小的實像，光屏上出現(xiàn)一個縮小的亮點．
（3）根據(jù)光的折射中，光路是可逆的，第一次成像的物距和第二次成像的像距距離是相等的．測量第二次實驗的像距，即第一次的物距，即可求出d 的大�。�

解答：解：如圖，第一次實驗中物距u=d+L，由于光屏距離凸透鏡足夠遠，所以電光源在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，像距在凸透鏡的二倍焦距以外，成放大的實像，光屏上出現(xiàn)一個放大的亮點．
電光源和光屏之間的距離不變，把凸透鏡向右移動，光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，此時電光源在凸透鏡的二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，成縮小的實像，光屏上出現(xiàn)一個縮小的亮點．
根據(jù)光的折射中光路是可逆的，第一次實驗的物距和第二次實驗的像距是相等的．所以測量第二次實驗成像時，凸透鏡和光屏之間的像距，即第一次實驗的物距N，所以N=d+L，所以d=N-L．

故答案為：第二次成像時透鏡與光屏的距離；N-L．

點評：當物像之間的距離不變時，只移動凸透鏡的位置，光屏上兩次出現(xiàn)清晰的像，第一次成像的物距和第二次成像的像距是相等的，第一次成像的像距和第二次成像的物距是相等的，這是本題的關鍵．