什么是透镜的焦度?定义其SI单位。你分别有两个焦距为+10厘米和-10厘米的透镜A和B。说明每个透镜的性质和焦度。哪个透镜会形成一个物体放置在距透镜8厘米处的虚像和放大像?画一个光线图来证明你的答案。
透镜的焦度$P$定义为透镜汇聚或发散入射光束的能力。它也是其焦距的倒数。
也就是说,$P=\frac {1}{f}$
透镜焦度的SI单位是屈光度,用$D$表示。
已知
透镜A的焦距,$f_A=+10cm=+0.1m$ (已将厘米转换为米)
透镜B的焦距,$f_B=-10cm=-0.1m$ (已将厘米转换为米)
求解:每个透镜(A & B)的性质和焦度。
解答
计算透镜A的焦度。
我们知道透镜的焦度计算公式为:
$P=\frac {1}{f}$
将$f_A$的值代入上式,得到:
$P=\frac {1}{0.1}$
$P=\frac {10}{1}$
$P=+10D$
因此,透镜A的焦度为10D,正号表示其为会聚透镜或凸透镜。
现在,
计算透镜B的焦度。
我们知道透镜的焦度计算公式为:
$P=\frac {1}{f}$
将$f_B$的值代入上式,得到:
$P=\frac {1}{-0.1}$
$P=-\frac {10}{1}$
$P=-10D$
因此,透镜B的焦度为-10D,负号表示其为发散透镜或凹透镜。
对于凸透镜,当物体放置在焦点(F')内,或在光心(C)和焦点(F')之间时,所成的像总是虚像、正立和放大的。而凹透镜无论物体距离透镜多远,都产生虚像、正立但缩小的像。
这里,物体放置在距离透镜8厘米处,这个距离小于焦距。因此,在这种情况下,凸透镜会产生物体的虚像和放大像。
下图显示了这种情况:
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