凸透镜中间切除为什么会成两个像

凸透镜中间切除后成两个像的原因是光路在透镜中发生了改变，导致原本聚焦的光线被分割成两部分，从而形成了两个像。

凸透镜是一种常见的光学元件，其主要功能是将平行光线聚焦到一个点上，这个点被称为焦点。当光线通过一个完整的凸透镜时，由于透镜的均匀厚度，光线在通过透镜的过程中路径是连续且平滑的，最终在焦点处形成一个清晰的实像。

然而，当凸透镜的中间部分被切除时，透镜的结构发生了变化。以下是详细的分析过程：

1. 光线进入透镜：当光线从空气进入凸透镜时，由于透镜材料的折射率大于空气的折射率，光线会在进入透镜时发生折射，折射角大于入射角。

2. 光线穿过完整透镜：在没有切除透镜中间部分的情况下，光线会穿过整个透镜，并在透镜的另一侧发生第二次折射，最终聚焦到焦点处。

3. 透镜中间切除：当凸透镜的中间部分被切除后，光线在穿过透镜时会遇到两种不同厚度的透镜材料。切除部分两侧的透镜厚度不同，导致光线在进入和离开切除区域时折射率发生变化。

4. 光路改变：由于折射率的变化，光线在穿过切除区域时会发生弯曲。这种弯曲使得原本聚焦的光线被分割成两部分，一部分光线在切除区域的一侧聚焦，另一部分光线在另一侧聚焦。

5. 形成两个像：因此，原本应该聚焦到一个点上的光线现在被分割成两部分，分别在透镜切除区域两侧的焦点处形成两个像。

总结来说，凸透镜中间切除后成两个像的原因是透镜结构的改变导致光线路径的变化，使得原本应该聚焦到一个点上的光线被分割成两部分，从而形成了两个像。这种现象在光学中被称为“光路分割”，是光学设计中的一个重要概念。