一个凹面镜产生了一个1厘米高的实像,物体高2.5毫米,放置在离镜面5厘米处。求像的位置和镜面的焦距。
已知
物体到镜面的距离 $u$ = $-$5 cm
像的高度,$h_{2}$ = $-$1 cm
物体的高度,$h_{1}$ = 2.5 mm = 0.25 cm
求解:像到镜面的距离 $(v)$ 和镜面的焦距 $(f)$。
解题过程
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,我们得到:
$\frac{-1}{0.25}=-\frac{v}{(-5)}$
$\frac{-1}{0.25}=\frac{v}{5}$
$v=\frac{-5}{0.25}$
$v=\frac{-5\times {100}}{25}$
$v=-20cm$
因此,像的距离 $v$ 为 20 cm,负号表示像在镜面前方(左侧)。
现在,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,我们得到:
$\frac{1}{f}=\frac{1}{(-20)}+\frac{1}{(-5)}$
$\frac{1}{f}=-\frac{1}{20}-\frac{1}{5}$
$\frac{1}{f}=\frac{-1-4}{20}$
$\frac{1}{f}=\frac{-5}{20}$
$\frac{1}{f}=\frac{-1}{4}$
$f=-4cm$
因此,镜面的焦距 $f$ 为 4 cm,负号表示焦距在镜面前方(左侧)。
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