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,f1 = +10 cm = +0.1 m (会聚透镜的焦距总是取正值)
凹透镜焦距,f2 = −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=1f
代入已知值,我们得到:
P1=10.1=101=10D
P2=1−0.2=−102=−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=P1+P2
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=1P
将 P 的值代入表达式,我们得到:
f=15
f=+0.2m=+20cm
因此,组合焦距 f 为 +20cm。
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