水球透鏡成像

一、天宮課堂實驗回顧

二、地球環境實驗重現

在地球環境中，雖然難以做成太空授課中的“水球透鏡”，但是可以用亞克力球模拟進行實驗。

三、實驗現象原理分析

   單一的“水球透鏡”是一個凸透鏡，視頻中航天員在透鏡的一倍焦距外，成倒立的實像。

   當航天員在單一“水球透鏡”中注入“空氣球”後，透鏡的剖面如下圖所示：

   示意圖中，透鏡的綠色部分仍為凸透鏡，航天員與透鏡的距離不變，仍成倒立的實像。圖中透鏡的藍色部分，則為凹透鏡，光經過兩個凹透鏡的折射，成正立的、縮小的虛像。我們日常生活中常見的門鏡也使用了凹透鏡，達到了同樣的成像效果。如此，“水透鏡”中便形成了一正一倒的兩個像。

四、實驗變形拓展創新

   在地球環境中，“水球透鏡”雖然難以被做成，但可以做其它形狀的“水透鏡”，請觀看如下視頻中“水柱透鏡”成像的實驗。此實驗中透鏡的成像效果與前文實驗相比有哪些相同點和不同點？原因又是什麼？請認真思考吧！