Как можно создать изображение объекта высотой 1 см, используя рассеивающую линзу с фокусным расстоянием 1 см, если объект находится на главной оптической оси перпендикулярно к ней на расстоянии 1,5 см от оптического центра линзы? Каковы характеристики этого изображения?

Физика Колледж Оптика. Рассеивающие линзы рассеивающая линза фокусное расстояние создание изображения оптическая ось характеристики изображения высота объекта расстояние до линзы Новый

Для того чтобы создать изображение объекта с помощью рассеивающей линзы, необходимо использовать формулу линзы и понять, как работает такая линза.

Шаг 1: Определение параметров объекта и линзы

• Высота объекта (h) = 1 см
• Фокусное расстояние линзы (f) = -1 см (для рассеивающей линзы фокусное расстояние всегда отрицательное)
• Расстояние от объекта до линзы (d) = 1,5 см

Шаг 2: Применение формулы линзы

Формула линзы выглядит следующим образом:

1/f = 1/d_o + 1/d_i

где:

• d_o - расстояние от объекта до линзы (в нашем случае 1,5 см)
• d_i - расстояние от изображения до линзы (это значение мы должны найти)

Подставляем известные значения в формулу:

1/(-1) = 1/1,5 + 1/d_i

Шаг 3: Решение уравнения

Перепишем уравнение:

-1 = 2/3 + 1/d_i

Теперь вычтем 2/3 из обеих частей:

-1 - 2/3 = 1/d_i

-3/3 - 2/3 = 1/d_i

-5/3 = 1/d_i

Теперь найдем d_i:

d_i = -3/5 см = -0,6 см

Шаг 4: Определение характеристик изображения

• Положение изображения: Поскольку d_i отрицательное, это значит, что изображение образуется с той же стороны, что и объект.
• Масштаб изображения: Масштаб можно найти с помощью формулы: h_i/h_o = -d_i/d_o, где h_i - высота изображения, h_o - высота объекта.

Подставим значения:

h_i/1 = -(-0,6)/1,5

h_i = 0,6 * (1/1,5) = 0,4 см

Шаг 5: Характеристики изображения

• Высота изображения: 0,4 см
• Обращение: Изображение будет прямое, так как для рассеивающей линзы изображение всегда прямое.
• Тип изображения: Уменьшенное, так как высота изображения меньше высоты объекта.

Таким образом, мы создали изображение объекта высотой 1 см с помощью рассеивающей линзы с фокусным расстоянием 1 см. Изображение будет прямым, уменьшенным и находиться на расстоянии 0,6 см от линзы с высотой 0,4 см.