典题31:一束平行于凸透镜主轴的光线经过凸透镜后,在另一侧放一个光屏,移动光屏与凸透镜的距离,在光屏距离凸透镜 5 cm 和 15 cm时,光屏上得到两个大小相同的圆形光斑,则该凸透镜的焦距是多大？
解析:我们知道平行于主轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点,光线到达焦点后仍将继续传播，如下图所示。
由题意可知，移动光屏与凸透镜的距离,在光屏距离凸透镜 5 cm 和 15 cm时,光屏上得到两个大小相同的圆形光斑，说明光屏的位置分别位于焦点F左边5 cm处和右边15 cm，如下图所示。
由图易知,光屏在焦点两侧,都可以得到光斑。
由数学知识,MF=EF
=(15 cm-5 cm)/2=5cm,
所以f=5 cm+5 cm=10 cm
或=15cm-5㎝=10㎝。
小结：利用几何的方法结合物理实验现象也可以测出凸透镜的焦距,这是数理结合的典型例子。
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