Вогнутое сферическое зеркало с радиусом кривизны 0,8 м создает точное изображение объекта на расстоянии 0,5 м от зеркала. Какое расстояние между объектом и зеркалом?
Также, изображение, увеличенное в 12 раз, получается на экране, который находится на расстоянии 0,45 м от вогнутого сферического зеркала. Как определить фокусное расстояние и радиус кривизны зеркала?
ПОМОГИТЕ СРОЧНО
Физика11 классОптика зеркалвогнутое зеркалорадиус кривизныфокусное расстояниерасстояние до объектаувеличение изображенияфизика 11 классОптикаформулы зеркалрасчет расстояниясвойства зеркал
Давайте разберем задачу по шагам.
1. Определение расстояния между объектом и зеркалом:Для начала, мы можем использовать формулу зеркала:
1/f = 1/d_o + 1/d_i
где:
Из условия задачи мы знаем, что радиус кривизны R = 0,8 м. Фокусное расстояние f можно найти по формуле:
f = R/2
Следовательно:
f = 0,8 м / 2 = 0,4 м
Теперь подставим известные значения в формулу зеркала. Изображение создается на расстоянии d_i = 0,5 м:
1/0,4 = 1/d_o + 1/0,5
Теперь найдем 1/d_o:
1/d_o = 1/0,4 - 1/0,5
Для удобства, найдем общий знаменатель:
1/d_o = 5/2 - 2/5
1/d_o = (25 - 8) / 10 = 17 / 10
Теперь найдем d_o:
d_o = 10/17 ≈ 0,588 м
Таким образом, расстояние между объектом и зеркалом составляет примерно 0,588 м.
2. Определение фокусного расстояния и радиуса кривизны для увеличенного изображения:Теперь рассмотрим вторую часть задачи, где изображение увеличено в 12 раз и находится на расстоянии 0,45 м от зеркала. Увеличение (M) определяется как:
M = -d_i / d_o
Из этого мы можем выразить d_o:
d_o = -d_i / M
Подставим известные значения:
d_i = 0,45 м и M = 12:
d_o = -0,45 / 12 = -0,0375 м
Теперь используем формулу зеркала снова:
1/f = 1/d_o + 1/d_i
Подставим значения:
1/f = 1/(-0,0375) + 1/0,45
Для упрощения вычислений найдем общий знаменатель:
1/f = -26.67 + 2.22 ≈ -24.45
Теперь найдем f:
f ≈ -1/24.45 ≈ -0,0409 м
Фокусное расстояние отрицательное, что соответствует вогнутому зеркалу.
Теперь можем найти радиус кривизны:
R = 2f = 2 * (-0,0409) ≈ -0,0818 м.
Таким образом, радиус кривизны также отрицательный, что соответствует вогнутому зеркалу.
Итак, результаты: