“门镜”的奥秘

高二(7)班段立德

　　现代的城市居民一般都住上了成套的商品房或宿舍楼，在添置新家电的同时，往往 也增强了安全防范意识。门镜，这种简单而又实用安全装置，越来越多地进入寻常百姓 家，成为人们防范歹徒入室的有效措施。

　　门镜俗称“猫眼”，一般安装在家居的铁门上。当有人敲门时，屋里的人就可以通过 门镜看到门外情况，辨明来人身份。细心的同学应该会发现，当你通过门镜从屋里看 屋外时非常清楚，而如果你想从屋外看屋里的话，情况就变得十分模糊了。这就是门镜 的神奇之处，既保证主人能看清来者，又防止外人偷窥屋中情况。这当中到底蕴含者什 么物理原理呢?

　　其实门镜的构造非常简单，由两片透镜组成，靠门外的是凹透镜，靠门内的是凸透 镜，(其构造如图一所示)。不过要想讲清楚门镜成像的原理，就不得不涉及到一些较 为复杂的光学知识，为了便于大家理解，我想还是先讲清楚以下几个问题：

　　一、关于人眼。人眼可看成一个特殊而又精密的光学仪器，外来光线经晶状体折射 后，在视网膜上成像，使人伤感知图像。晶状体相当于 焦距可调的凸透镜，视网膜便是光屏，也就是说人眼成 像的像距基本一定，而通过晶状体调焦使物距不同的物 体成像。介于晶状体的调焦能力，物距小于10Cm的物体 是无法在视网膜上成清晰像的，即人眼看不清楚物距小 于10Cm的物体，我们称之为“近点”．当物体物距为 25cm时，成的像最清晰，我们称“明视距离”．有了 以上两个概念，对于后面处理门镜所成像人眼能否看 清的问题十分关键。

　　二、逐次成像法则．表述为：“物体通过前一光学元件所成的像就是后一光学元件 的物”。门镜中有两个透镜，前一透镜所成的像无论能否真正实现成像，它都将作为后 一透镜的物来处理。

　　三、实物与虚物．同学们己在物理课上学到了实像与虚像的知识、实物虚物有似于 此。通常人们所接触的都是实物，它发出(或反射)的光线是发散的；但有时光线经过 光学器件折射后成会聚趋势，这就可视为虚物。

　　四、透镜计算符号取定：物距：实物正虚物负：像距：实像正虚像负：焦距：凸透 镜正凹透镜负。

　　有了以上的理论知识准备，我们将进入为门镜“揭密”的阶段。先来看看为什么屋 外的人不能看清屋内的情况。如图二所示，设L1，L2间距为d，焦距分别为f1和f2。屋内物体