(a) 一个患有近视眼的人被建议佩戴-2.5D的矫正镜片。实验室里有一个焦距相同的球面透镜。学生应该将物体放在离透镜多远的地方,才能使像成在离透镜10厘米的地方?(b) 画一个光线图,显示上述情况下像的位置和性质。
(a) 已知
透镜的焦度,P=−2.5D
像距,v=−10cm
求解:物体到透镜的距离,u。
解:
由放大率公式,我们知道:
P=1f
将焦度值代入公式,我们得到:
−2.5=1f
f=−12.5
f=−1025
f=−0.4m, 或 −40cm
因此,透镜的焦距f为40cm。
现在,
由透镜公式,我们知道:
1v−1u=1f
代入所需的值,我们得到:
1(−10)−1u=1(−40)
−110−1u=−140
−110+140=
1u=−4+140
1u=−340
u=−403
u=−13.3cm
因此,物体距离u为透镜前方13.3cm。
(b) 由于透镜的焦度为负,所以使用的透镜是凹透镜/发散透镜。
像的位置与物体在同一侧(左侧),像的性质是虚像和正立的。
下图是一个光线图,显示了上述情况下像的位置和性质。
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