Вопрос задан 30.01.2025 в 13:56. Предмет Физика. Спрашивает Михайлова Алина.

на каком расстоянии d от рассеивающей линзы с оптической силой D=4дптр надо поместить предметы, чтобы его мнимое изображение получилось в k=5 раз меньше самого предмета??

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Соловьёва Анастасия.

Для решения этой задачи воспользуемся формулами для линз и основными принципами геометрической оптики.

Дано:

  • Оптическая сила линзы D=−4 дптрD = -4 \, \text{дптр} (рассеивающая линза, поэтому сила отрицательная).
  • Увеличение изображения k=−5k = -5 (мнимое изображение в 5 раз меньше предмета, поэтому увеличение отрицательное).

Найдем фокусное расстояние линзы

Оптическая сила DD и фокусное расстояние ff связаны формулой:

D=1fD = \frac{1}{f}

Отсюда:

f=1D=1−4=−0,25 милиf=−25 смf = \frac{1}{D} = \frac{1}{-4} = -0{,}25 \, \text{м} \quad \text{или} \quad f = -25 \, \text{см}

Условие увеличения

Формула линзы для увеличения kk (где k=−d′dk = \frac{-d'}{d}, где dd — расстояние от предмета до линзы, а d′d' — расстояние от линзы до изображения):

k=−d′dk = \frac{-d'}{d}

Нам дано, что k=−5k = -5, следовательно,

−d′d=−5⇒d′=5d\frac{-d'}{d} = -5 \Rightarrow d' = 5d

Применение уравнения тонкой линзы

Основное уравнение тонкой линзы выглядит так:

1f=1d+1d′\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'}

Подставим сюда значения f=−25 смf = -25 \, \text{см} и d′=5dd' = 5d:

1−25=1d+15d\frac{1}{-25} = \frac{1}{d} + \frac{1}{5d}

Приведем к общему знаменателю:

1−25=5+15d=65d\frac{1}{-25} = \frac{5 + 1}{5d} = \frac{6}{5d}

Теперь выразим dd:

d=−25×56=−1256≈−20,83 смd = \frac{-25 \times 5}{6} = -\frac{125}{6} \approx -20{,}83 \, \text{см}

Ответ

Чтобы мнимое изображение получилось в 5 раз меньше предмета, предмет должен находиться на расстоянии примерно d≈−20,83 смd \approx -20{,}83 \, \text{см} от рассеивающей линзы.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос