刀口法查看凸透镜像差

用放大镜看物体时，尤其是高倍的放大镜，会发现边缘部分膨胀、模糊。原因是放大镜边缘部分曲率较大，光线无法准确汇聚在焦平面上，引发成像的畸变。我们可以使用刀口法来观察这一现象。
在手机的手电筒后，放置待测量的放大镜，然后用一张纸在放大镜后，寻找光线的焦点，然后把纸放在焦点后。观察到焦点前的光斑边缘发红，焦点后的光斑边缘发蓝，这一现象显然是凸透镜色散导致的。
用另一张纸充当“刀口”，切割焦点处的光线，出现了类似于凹面镜检测中的图像：光斑外圈，靠近刀口的一半出现阴影，而光斑内圈，远离刀口的地方出现阴影。
这是怎么回事呢？画光路图可知，若刀口切割焦点前光线，则因为光线汇聚后再发散，光斑远离刀口的一侧出现阴影。而焦点后切割，由于光线是直接打在屏幕上的，因此光斑靠近刀口一侧变暗。显然，凸透镜外圈的焦距大，中间焦距小，因此出现了光斑的左右分离。
实验思考：本次实验使用的是点光源，对于凸透镜来说，点光源与平行光的成像表现，并不是完全相同的。另外手机手电筒自身的光斑也比较大，可能影响了实验效果。凸透镜控制像差的难度远远大于凹面镜，一般来说我们只使用凸透镜系统的中央部分成像，因此在检测时，或许可以考虑加上光阑，以模拟正常的使用情况。

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