焦距为 10 cm 的凸透镜与焦距为 20 cm 的凹透镜紧密接触。此组合透镜的焦距为:(a) +10 cm (b) +20 cm (c) −10 cm (d) −20 cm


(a) +20 cm


解释

已知

凸透镜焦距,$f_1$ = +10 cm = +0.1 m (会聚透镜的焦距总是取正值)

凹透镜焦距,$f_2$ = −20 cm = −0.2 m (发散透镜的焦距总是取负值)


求解:两个透镜的组合焦距,$f$。


解答

为了求出两个透镜的组合焦距,首先,我们必须找出两个透镜的组合焦度。

我们知道,透镜的焦度由下式给出:

$P=\frac {1}{f}$

代入已知值,我们得到:

$P_1=\frac {1}{0.1}=\frac {10}{1}=10D$

$P_2=\frac {1}{-0.2}=-\frac {10}{2}=-5D$

我们知道,当透镜接触时,透镜的焦度相加。因此,透镜的组合焦度由下式给出:

$P=P_1+P_2$

代入已知值,我们得到:

$P=10D+(-5D)$

$P=10D-5D$

$P=+5D$

因此,透镜的组合焦度 $P$ 为 +5D。


现在,

组合焦距 $f$ 由下式给出:

$f=\frac {1}{P}$

将 $P$ 的值代入表达式,我们得到:

$f=\frac {1}{5}$

$f=+0.2m=+20cm$

因此,组合焦距 $f$ 为 +20cm。

更新于:2022年10月10日

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