Линза формирует мнимое изображение объекта, который расположен на расстоянии 35 см от неё. Может ли оптическая сила этой линзы быть равной 2,5 дптр? Проанализируйте ситуации для собирающей и рассеивающей линз.

Физика 11 класс Оптика. Линзы линза мнимое изображение оптическая сила собирающая линза рассеивающая линза физика 11 класс расстояние 35 см дптр анализ ситуации Новый

Для начала, давайте вспомним, что оптическая сила линзы (D) определяется как обратная величина фокусного расстояния (f) линзы в метрах: D = 1/f. Также важно знать, что для собирающей линзы фокусное расстояние положительное, а для рассеивающей - отрицательное.

В данной задаче у нас есть объект, расположенный на расстоянии 35 см от линзы. Поскольку линза формирует мнимое изображение, это означает, что изображение находится с той же стороны, что и объект. Для мнимого изображения расстояние до изображения (v) будет отрицательным, так как мы принимаем его по правилам знаков для линз. Таким образом, v = -35 см = -0,35 м.

Теперь давайте используем формулу линзы:

1/f = 1/v + 1/u

где u - расстояние до объекта, которое в нашем случае равно 35 см = 0,35 м (положительное значение, так как объект находится с одной стороны линзы).

Подставляя значения, мы получаем:

1. 1/f = 1/(-0,35) + 1/(0,35)
2. 1/f = -2,857 + 2,857
3. 1/f = 0

Это приводит к тому, что фокусное расстояние (f) стремится к бесконечности, что невозможно для реальных линз. Теперь давайте проанализируем два случая:

1. Собирающая линза:

• Для собирающей линзы фокусное расстояние (f) положительное, и в нашем случае оно не может быть равно бесконечности.
• Таким образом, оптическая сила D = 1/f не может быть равной 2,5 дптр.

2. Рассеивающая линза:

• Для рассеивающей линзы фокусное расстояние (f) отрицательное, и в этом случае оно может принимать значения, которые приводят к мнимому изображению.
• Однако, если мы подставим f = -0,4 м (что соответствует оптической силе 2,5 дптр), то:
• 1/f = -2,5 дптр (что соответствует 1/(-0,4) = -2,5).
• В этом случае у нас будет мнимое изображение, но при этом у нас не получится получить расстояние v = -0,35 м, так как это значение не соответствует условиям задачи.

Таким образом, мы приходим к выводу, что оптическая сила линзы не может быть равной 2,5 дптр, если она формирует мнимое изображение объекта, расположенного на расстоянии 35 см от неё. Ни собирающая, ни рассеивающая линза не могут удовлетворить условиям задачи.