几何光学中成像观察范围的求解方法.doc

几何光学中“成像观察范围”的求解方法 在学习几何光学中，经常 到求解“成像观察范围”的问题学生对此类问题也普遍感到困难，下面谈谈此类问题的简便解法一、 观察范围问题可分为两种类型1、 在什么范围可观察到物体的像2、 在某固定位置能观察到物体的像的多大范围二、求解的思路和方法人要能看到物体或物体的像，要求从物体发出或反射的光，或传播路径经过（实像）或反向延长线经过（虚像）物体的像的光线，能进入人的眼睛，并能会聚成像于视网膜因此上述光线照到的范围，人都可以在这个范围内看到物体或物体的像，因此确定看见像的观察范围就归结到找出从像“发出”的光照到的范围了 而如果从某固定点能观察到的范围，则从这个范围发出的光都能进入人的眼睛根据光传递的可逆性原理，从眼睛处发出的光也必定能照亮这个范围，因此要确定从一个固定点能观察到的范围时，设想在眼睛处有一个发光点，从这个发光点能照到的范围，也就是从这点能观察到的范围下面通过实例说明判断的方法。

例1、 如图1所示，有一细直棒AB被竖直悬挂，在水平面上放有一平面镜CD作图找出能通过平面镜观察到整个棒的范围分析和解答（1）找出AB的像A/B/2）人能观察到的像相当于这个像发出光进入人眼3）找出A/ “发出”的光线所照到的范围，A/EF、CE、DF所夹范围即为看见A/的范围 （4）找出B/发出的光线所能照到的范围，B/G、BHCG、BH 即为看见B/范围5）要见到AB完整的像，即既要看到A/同时又要见到B/，则从A/B/“发出”的光所照到的公共范围，即为能见到完整的像的范围 例2、 如图2，在凸透镜的左侧有两个光源S1和S2，S1、S2位于2倍焦距的一直线上，用图找出能同时看到S1、S2的两个像的观察范围分析与解答：（1）根据透镜成像规律找出S1、S2的像S1/ 、S2/2）找出能从S1 /、S2/“发出”的光所照到的范围3）S1/ 、S 2/“发出”的光所到的共同区域即能看到S1/ 、S2/ 的观察范围。

例3、 如图3所示，A为观察者的眼睛，BC为障碍物，D为平面镜，三者位置保持不变，画图标明A通过镜面能看到BC后面的区域（用斜线表示）分析与解答：（1） 设想在S处有一个发光点，其在平面镜中的像为S/2） 找出从S发出光能照亮MN后的范围PQ，这个范围即人所能观察到的范围。