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如图,凸透镜L的焦距为f,F为焦点,在离透镜1.5f处垂直主光轴放置一平面镜M,左侧焦点F的正上方有一点光源S,试通过作图确定在凸透镜右侧所成像点的位置,要求作出两条光路.

解:因点光源S正好在凸透镜左侧焦点F的正上方,根据平面镜成像的特点可知点光源S关于平面镜的像点在2F上,连接像点与左边焦点F,与镜面的交点即为入射点,连接入射点与焦点即为点光源S的反射光线,并将其延长,经凸透镜折射后将平行主光轴射出,在过S作平行主光轴的光线经凸透镜折射后过右边焦点,两条直线的交点S′即为右侧所成像点的位置,如图所示:

分析:首先根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,可以先作出点光源S关于平面镜的像点,再根据凸透镜的三条特殊光线作图.
点评:此题综合考查平面镜成像特点和凸透镜三条特殊光线,有一定难度,属于难题.
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(1)凸透镜L的焦距有两个可能的值,通过作图法确定这两个可能的焦距的值。
(2)若将P和Q固定不动,将光源S向左移动,试说明如何根据光斑的变化情况确定凸透镜的焦距是哪一个?

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