凸透镜成像问题:想让chatGPT帮我画个图,没想到......

孩子学校最近的物理内容光学与透镜有关,感觉有些地方他学得不是很透彻,于是打算给他捋捋,不过说实话,这些知识我早就忘得一干二净了。

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(图源 :pixabay)

不过好在内容其实也不复杂,既然是光学器件,透镜当然遵循光的折射规律,所以凸透镜有汇聚作用,凹透镜有发散作用;根据光的汇聚或者发散,又有了焦点的概念。

虽然各类教辅上提到好多条特殊光线,但是实际上就两条,一条通过光心,方向不变;另一条平行于光轴,经过透镜后,偏折并通过焦点(凸透镜)/偏折且远离焦点,反向延长线汇聚到另一侧的焦点(凹透镜)。

至于从凸透镜焦点射出的光线,或者射向凹透镜且光线的延长线经过另一侧焦点的光线,行为如何,只需记住光路的可逆性就完了。

反正就这点知识,有了这些知识,通过凸透镜的光线如何偏折,以及物体的光线经过凸透镜如何成像,就没啥解决不了的啦。

接下来更近一步,什么远视眼、近视眼,无非是把晶状体当作凸透镜,正常眼睛像成在视网膜上,如果成在视网膜前,那么人就会看不清远处物体,就是近视眼啦,要用凹透镜矫正;反之,成在视网膜后的就是远视眼啦,要用凸透镜矫正。

至于照相机呀、投影仪啊、显微镜啊,望远镜(开普勒)不过是凸透镜成像的具体应用,只要知道光线的画法以及成像的规律,不难理解。

我觉得唯一有一点难懂的是凸透镜成像的公式:1/u + 1/v = 1/f,比如这个公式是如何得到的呢?

不过我在草纸上简单画一下,就清楚了,物体高度是h, 物体到光心的距离是u,那么从物体顶端画我们提到的两条光线(光线1:通过光心;光线2:平行光轴,通过透镜后偏折通过焦点),就不难证出上述公式啦。

我的证明方法是,把通过透镜后的两条光线看作一次函数,根据条件分别写出一次函数的表达式,而两条直线的交点就是函数的解,而交点的x值就是像距v啦。最后把h值消掉,再整理一下形式,就是1/u + 1/v = 1/f

当我证明出来这个以后,我想请chatGPT帮我画个规范点的图,然后我好拿着规范的图去给儿子讲解,于是我去请求chatGPT帮忙啦

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你看,chatGPT多友好,一下子就帮我把图画出来了,不过怎么感觉哪里不对呢,仔细一看,两条特殊光线,竟然一条都没画对!

好吧,谁让咱有求于人呢,继续让它帮我修改:
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结果两个图一模一样,这是该了个寂寞嘛?

继续让它修改,这次我决定一步一步来,先让它修改一条光线:

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哇,它还算聪明,竟然真的帮我改对了一条,接下来去让它改第二条:

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呜呜呜,伤感,我让它帮我改光线,它让我充钱,我们的友情就是这么薄弱嘛。

充钱是不可能充钱的,我可以等等再问它,结果等了大半天之后再问它,它给我画的依然是错误的,无论我怎么教它,也教不明白了。

唉,突然感觉心好累,感觉把chatGPT教会如何画这条特殊光线,比我把儿子教会如何证明这个公式还要困难。算了,我还是直接去教儿子吧。

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你還是說中文吧?🙄🙄

啊,这,我

💯💯💯

看着这些,感觉好遥远的事,只能说太难学了

哈哈哈哈,chatGPT都知道O哥有钱,让您充钱啦。。
话说chatGPT懂得还真多,不过貌似也要不停的给它喂知识,不然确实有些不对的地方,虽然我没用过GPT,看到网络上别人也是这么反馈的。

呵呵,教孩子比教AI快,說的真好

我上学那会,这个凹透镜,凸透镜,就整得我头疼

哈哈哈这跟AI周旋知识也😵 可能要你充钱服务又不一样了🤣🤣
@tipu curate 3