凹面镜用于不同物体位置的成像。当一个物体放置在焦距为 15 厘米的凹面镜的极点 10 厘米处时,关于以下哪些方面可以得出什么结论?(a) 像的位置(b) 像的大小(c) 像的性质画一个带标签的光线图来证明你的推论。
已知
物体距离,$u$ = $-$10 cm (物体距离为负,因为它放置在镜子的左侧)
焦距,$f$ = $-$15 cm (凹面镜的焦距取负)
求解: (a) 像的位置。
(b) 像的大小。
(c) 像的性质。
解答
根据镜面公式,我们知道:
$\frac {1}{v}+\frac {1}{u}=\frac {1}{f}$
代入给定值,得到:
$\frac {1}{v}+\frac {1}{(-10)}=\frac {1}{(-15)}$
$\frac {1}{v}-\frac {1}{10}=-\frac {1}{15}$ $\frac {1}{v}=\frac {1}{10}-\frac {1}{15}$
$\frac {1}{v}=\frac {3-2}{30}$
$\frac {1}{v}=\frac {1}{30}$
$v=+30cm$
因此,像的位置 $v$ 距镜面 30 厘米。正号表示像形成在镜面后面(右侧)。
由于 $v$ 为正,因此像的性质为虚像且正立。
现在,
根据放大率公式,我们知道:
$m=-\frac {v}{u}$
$m=-\frac {30}{-10}$
$m=+3$
因此,放大率为 3 ,这意味着像的大小将被高度放大。
因此,
(a) 像的位置 - 镜后 30 厘米。
(b) 像的大小 - 高度放大。
(c) 像的性质 - 虚像且正立。
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