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菲涅爾透鏡
甲圖中圖1是平凸透鏡的截面圖，由光學知識可知，平行光由平凸透鏡左側垂直入射，在透鏡中傳播方向不變，只有經透鏡另一側面時才發生偏折，并會聚于焦點。若在圖2中將平凸透鏡中陰影部分去掉，保留圖中曲面的白色部分并將其向左平移到透鏡左側平面處，即為圖3，這樣的透鏡叫做菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡與平凸透鏡一樣，仍能將平行于主光軸的光線會聚于焦點。
與平凸透鏡相比，光在菲涅爾透鏡中傳播時減少了在透鏡中直線傳播的部分，只保留透鏡發生折射的曲面，因此，在節省透鏡材料的同時也減少了光在透鏡中傳播的光能損失。
菲涅爾透鏡有著廣泛的應用，如圖乙所示為手機閃光燈上用到的菲涅爾透鏡，從上方俯視，它由數個同心圓紋路的玻璃組成。
菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統中重要的光學部件之一，它能提高太陽能板上單位面積獲得的光能，如圖丙所示從上方垂直菲涅爾透鏡的光束，在一半焦距處面積只有原來的四分之一。

（1）根據短文可知，將平凸透鏡改進為菲涅爾透鏡仍能聚光，是因為

平行于主光軸的光線經過菲涅爾透鏡另一側曲面折射時會發生偏折或（每個凹槽都可以看作一個獨立的小凸透鏡）

平行于主光軸的光線經過菲涅爾透鏡另一側曲面折射時會發生偏折或（每個凹槽都可以看作一個獨立的小凸透鏡）

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（2）下面關于菲涅爾透鏡的說法，不正確的是

C

C

。
A．使用菲涅爾透鏡的手機，閃光燈部分可以做得更薄
B．與相同直徑的平凸透鏡相比，光能損失減少
C．菲涅爾透鏡是由一圈圈凸透鏡和凹透鏡組成
D．與相同直徑的平凸透鏡相比，所用材料減少
（3）如圖丁所示，F、OO′分別是菲涅爾透鏡的焦點和主光軸，請畫出入射光線經過菲涅爾透鏡的光路。
（4）如圖戊所示，一太陽能板置于菲涅爾透鏡下方的一半焦距處，則與不放置菲涅爾透鏡相比，太陽能板上受光照部分的光能提高為原來的

4

4

倍。（不考慮光傳播過程中的能量描失）
（5）為了更好地接受太陽能，太陽能板受光面應涂上

A

A

。
A．黑色   B．紅色   C．藍色   D．白色