一个高50毫米的明亮物体位于焦距为100毫米的凹面镜的光轴上,距离凹面镜300毫米。像的大小是多少?
已知
物体到镜面的距离 $u$ = $-$300 厘米
物体的高度,$h_{1}$ = 50 毫米
镜面的焦距,$f$ = $-$100 毫米
求解: 像到镜面的距离 $(v)$,以及像的高度 $(h_2)$。
解答
根据镜面公式,我们知道:
$\frac{1}{f}=\frac{1}{v}+\frac{1}{u}$
将已知值代入镜面公式,得到:
$\frac{1}{(-100)}=\frac{1}{v}+\frac{1}{(-300)}$
$-\frac{1}{100}=\frac{1}{v}-\frac{1}{300}$
$\frac{1}{300}-\frac{1}{100}=\frac{1}{v}$
$\frac{1}{v}=\frac{1-3}{300}$
$\frac{1}{v}=\frac{-2}{300}$
$\frac{1}{v}=\frac{-1}{150}$
$v=-150毫米$
因此,像的距离 $v$ 为 150 毫米,负号表示像在镜面前(左侧)。
现在,根据放大率公式,我们知道:
$m=\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}=-\frac{v}{u}$
将已知值代入放大率公式,得到:
$\frac{{h}_{2}}{50}=-\frac{(-150)}{(-300)}$
$\frac{{h}_{2}}{50}=\frac{-150}{300}$
$\frac{{h}_{2}}{50}=\frac{-1}{2}$
$h_2=\frac{-50}{2}$
$h_2=-25毫米$
因此,像的大小为 25 毫米,负号表示像在主轴下方(向下)。
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