【分析】
要解决本题,需明确平板玻璃、凸透镜、凹透镜对平行光的作用,结合光屏上光斑大小的变化逐一分析:
1. 平板玻璃对光线无会聚/发散作用,平行光经过后仍平行,光斑与圆孔P大小相同,不符合“比P大”的条件;
2. 凹透镜对光线有发散作用,平行光经过后向外发散,光斑比P大,符合条件;
3. 凸透镜对光线有会聚作用,平行光先会聚到焦点,若光屏在焦点之后,光线从焦点继续发散,光斑比P大,符合条件。
综上,符合要求的是凹透镜或凸透镜。
【解析】
分别分析三种光学器件的作用:
① 嵌入平板玻璃时:平板玻璃对光线既无会聚也无发散作用,平行光经过后仍为平行光,因此光屏M上的光斑大小与圆孔P相等,不满足“比P大”,排除平板玻璃;
② 嵌入凹透镜时:凹透镜对光线有发散作用,平行光经过凹透镜后会向外发散,因此光屏M上的光斑比圆孔P大,符合条件;
③ 嵌入凸透镜时:凸透镜对光线有会聚作用,平行光经过后会先会聚到焦点;当光屏M位于凸透镜的焦点之后时,光线从焦点处继续向外发散,此时光屏上的光斑会比圆孔P大,符合题目要求。
因此,嵌入圆孔P的光学器件可能是凹透镜或凸透镜,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
透镜的光学性质,光的折射
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的作用,需注意凸透镜的光斑变化与光屏位置的关系,容易忽略“光屏在焦点后时光斑变大”的情况,需全面分析各器件的作用效果。
【难度系数】
0.5