如果一个高10厘米的物体放置在一个焦距为12厘米的凹面镜前36厘米处,求像的位置、性质和高度。
已知
物体到镜面的距离,$u$ = $-$36 cm
物体的 高度,$h_{1}$ = 10 cm
镜面的焦距,$f$ = $-$12 cm
求解:像到镜面的距离,$v$ 和像的高度,$h_{2}$
解
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:
$\frac{1}{-12}=\frac{1}{v}+\frac{1}{(-36)}$
$\frac{1}{-12}=\frac{1}{v}-\frac{1}{36}$
$\frac{1}{v}=\frac{1}{36}-\frac{1}{12}$
$\frac{1}{v}=\frac{1-3}{36}$
$\frac{1}{v}=\frac{-2}{36}$
$\frac{1}{v}=-\frac{1}{18}$
$v=-18cm$
因此,像到镜面的距离 $v$ 为 -18 cm,这意味着像的位置在镜面前方18厘米处。
现在,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:
$\frac{{h}_{2}}{10}=-\frac{(-18)}{(-36)}$
$\frac{{h}_{2}}{10}=-\frac{1}{2}$
${h}_{2}=-\frac{10}{2}$
${h}_{2}=-5cm$
因此,像的高度 $h_{2}$ 为 -5 cm,这意味着像是实像且倒立的。
再次使用放大率公式,我们得到:
$m=\frac{-v}{u}$
$m=\frac{-(-18)}{36}$
$m=\frac{-1}{2}$
因此,放大率 $m$ 为 $\frac{-1}{2}$,这意味着像是缩小的。
因此,像是实像、倒立的且缩小的。
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