Вопрос:

695. Изображение светящейся стрелки, расположенной перпендикулярно главной оптической оси тонкой стеклянной линзы, на экране в 3 раза больше самой стрелки. Фокусное расстояние линзы F = 15 см. Определите расстояние от стрелки до экрана.

Ответ:

Краткое пояснение:

Метод: Используем формулу тонкой линзы и формулу увеличения. Увеличение линзы равно отношению размера изображения к размеру предмета, а также отношению расстояния изображения от линзы к расстоянию предмета от линзы.

Пошаговое решение:

  1. Дано:
    • Фокусное расстояние (F) = 15 см
    • Изображение в 3 раза больше стрелки, значит увеличение (Г) = 3
  2. Формула увеличения: \( \text{Г} = \frac{f}{d} = 3 \), где \( f \) - расстояние изображения от линзы, \( d \) - расстояние предмета от линзы.
  3. Из увеличения следует: \( f = 3d \).
  4. Формула тонкой линзы: \( \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} \).
  5. Подставляем значения:
    \( \frac{1}{15 \text{ см}} = \frac{1}{d} + \frac{1}{3d} \)
    \( \frac{1}{15} = \frac{3 + 1}{3d} \)
    \( \frac{1}{15} = \frac{4}{3d} \)
    \( 3d = 4 \times 15 \)
    \( 3d = 60 \)
    \( d = 20 \text{ см} \)
  6. Находим расстояние изображения от линзы:
    \( f = 3d = 3 \times 20 \text{ см} = 60 \text{ см} \)
  7. Расстояние от стрелки до экрана (расстояние между предметом и изображением):
    \( d + f = 20 \text{ см} + 60 \text{ см} = 80 \text{ см} \)

Ответ: 80 см

Похожие