屏幕上形成的像的大小是物体的三倍。当图像清晰聚焦时,物体和屏幕相距 80 厘米。(a) 说明使用了哪种类型的透镜。(b) 计算透镜的焦距。
(a) 由于像是形成在屏幕上的,这意味着像是实像。并且,我们知道只有凸透镜才能形成实像,因此,这里使用了凸透镜。
(b) 已知
放大倍数,$m$ = $-$3 $(\because 像为实像且倒立,'m' 将为负)$
屏幕(像)和物体之间的距离 $(-u+v)$ = 80 厘米
求解:焦距,$f$。
解答
从放大倍数公式,我们知道 -
$m=\frac {v}{u}$
代入给定值,我们得到 -
$-3=\frac {80+u}{u}$ $[\because -u+v=80,\ then\ v=80+u]$
$-3u=80+u$
$3u+u=-80$
$4u=-80$
$u=-\frac {80}{4}$
$u=-20cm$
因此,将 $u$ 的值代入以下公式 -
$v=80+u$
$v=80+(-20)$
$v=80-20$
$v=60cm$
因此,物体距离 $u$ 为透镜的20 厘米,像距 $v$ 为透镜的60 厘米
现在,
从透镜公式,我们知道 -
$\frac {1}{v}-\frac {1}{u}=\frac {1}{f}$
代入给定值,我们得到 -
$\frac {1}{60}-\frac {1}{(-20)}=\frac {1}{f}$
$\frac {1}{60}+\frac {1}{20}=\frac {1}{f}$
$\frac {1}{f}=\frac {1+3}{60}$
$\frac {1}{f}=\frac {4}{60}$
$\frac {1}{f}=\frac {1}{15}$
$f=+15cm$
因此,透镜的焦距为15 厘米。
广告