Какое изображение стрелки получится после прохождения света через рассеивающую и собирающую линзы, если стрелка находится на расстоянии 30 см от первой линзы с фокусным расстоянием 20 см, а затем за ней установлена собирающая линза с фокусным расстоянием 10 см? Опишите, каким было и каким стало изображение (действительное или мнимое, прямое или перевёрнутое, увеличенное или уменьшенное), и во сколько раз изменится размер изображения стрелки.

Физика 11 класс Оптика изображение стрелки рассеивающая линза собирающая линза фокусное расстояние действительное изображение мнимое изображение прямое изображение перевернутое изображение увеличенное изображение уменьшенное изображение изменение размера изображения Оптика физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи мы сначала проанализируем, как свет проходит через рассеивающую линзу, а затем через собирающую. Начнем с рассеивающей линзы.

1. Рассеивающая линза:

• Фокусное расстояние (f1): -20 см (отрицательное, так как это рассеивающая линза).
• Расстояние до объекта (d0): 30 см (положительное, так как объект находится перед линзой).

Мы используем формулу линзы:

1/f = 1/d0 + 1/di

где di - расстояние до изображения.

Подставим известные значения:

1. 1/-20 = 1/30 + 1/di
2. 1/di = 1/-20 - 1/30

Для приведения к общему знаменателю:

1. 1/di = -3/60 + 2/60 = -1/60
2. di = -60 см.

Так как расстояние до изображения отрицательное, это означает, что изображение мнимое. Оно находится на расстоянии 60 см с той же стороны, что и объект. Кроме того, мнимое изображение будет прямым и уменьшенным.

2. Собирающая линза:

• Фокусное расстояние (f2): 10 см.
• Расстояние до объекта (d0): 60 см (так как изображение от первой линзы становится объектом для второй линзы).

Теперь снова используем формулу линзы:

1/f = 1/d0 + 1/di

Подставим значения:

1. 1/10 = 1/60 + 1/di
2. 1/di = 1/10 - 1/60.

Приведем к общему знаменателю:

1. 1/di = 6/60 - 1/60 = 5/60.
2. di = 12 см.

Так как расстояние до изображения положительное, это означает, что изображение действительное. Оно находится на расстоянии 12 см за собирающей линзой. Действительное изображение будет перевернутым и увеличенным.

3. Увеличение:

Увеличение (K) можно найти по формуле:

K = -di/d0.

Для первой линзы:

1. K1 = -(-60)/30 = 2 (изображение увеличено в 2 раза).

Для второй линзы:

1. K2 = -12/60 = -0.2 (изображение уменьшено в 5 раз).

Общее увеличение:

1. K = K1 * K2 = 2 * (-0.2) = -0.4.

Таким образом, итоговое изображение будет уменьшено в 2.5 раза (так как 1/0.4 = 2.5) и перевернутое.

Итог:

• Первое изображение (после рассеивающей линзы): мнимое, прямое, уменьшенное.
• Второе изображение (после собирающей линзы): действительное, перевернутое, уменьшенное в 2.5 раза.