为什么门镜又被称作警眼

好奇小子 2016年5月13日12:11:30
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有些居民的大门上,可以看到一个圆形的小孔, 小孔中装有玻璃片,这便是门镜,透过门镜, 室内的人可以清楚地看出室外是谁在敲门, 可室外敲门的人却不能透过玻璃片看清室内有没有人,故此,也有人称门镜为"警眼"。 
   "警眼"中的玻璃片到底是什么?贴近小孔一看,就可以猜出来。由于透过小玻璃片看到室外是个"缩小"的人--一个正立缩小的虚象, 所以它是一枚小小的凹透镜。 
  为什么用凹透镜作"警眼"? 为什么它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? 借助光路可逆原理可以弄清楚这些问题。 
  当光在两种媒质分界上反射和折射时,光路是可逆的。 也就是说,如果光线逆着反射光线的方向射到界面, 它将逆着原来入射光线方向反射;如果光线逆着折射光线方向射到界面,它将逆着原来入射光线方向折射。 
  现在我们来讨论上面的问题。 
  如图136所示,OO′表示门上的小孔,S表示眼睛的位置, 假设在S处放一点光源,S发出的光通过小孔能照到图上打斜线的范围AOO′A′。按光路可逆原理,在AOO′A范围内物体发出的光(或反射出来的光)都可以到达S。因此,眼睛在S处向外观察,可看到的正是AOO′A′包含的范围。若在同样的小孔OO′嵌上凹透镜,如图137所示,由于凹透镜对光线的发散作用,原来S处发生的光的照射范围可以由AOO′A′扩大到BOO′B′,若用眼睛在S处观察,则观察范围也将由AOO′A′扩大到BOO′B′。这就是使用凹透镜的原因--扩大观察范围。 
  用同一道理还可知,若眼睛观察位置S远离小孔到S′,如图138所示,则观察范围也将减小,"警眼"中凹透镜装在近室内一边门上 ,室内人一般紧贴着透镜向外观察,可观察到的范围就大, 而站在室外的人从室外向里看,眼睛位置往往离小孔比较远,孔又很小 ,可观察到的范围极小,室内一般也比室外暗, 所以从室外利用"警眼"也就看不清室内的情况了。

匿名

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