Изображение, которое дает собирающая линза, в 5 раз больше предмета. Если же передвинуть линзу на 2 см ближе к предмету, то изображение, оставаясь действительным, станет больше предмета в 7 раз. Найдите фокусное расстояние линзы.
от

1 Ответ

Дано:
Отношение высоты изображения к высоте предмета для собирающей линзы: hᵢ/hₒ = 5
Отношение высоты изображения к высоте предмета при смещении линзы: hᵢ'/hₒ = 7
Смещение линзы: Δd = 2 см = 0,02 м

Найти:
Фокусное расстояние линзы (f)

Решение:
Пусть f - фокусное расстояние линзы, d - расстояние от предмета до линзы, d' - новое расстояние от предмета до линзы после смещения.

Используем формулу тонкой линзы для отношения высоты изображения к высоте предмета:
hᵢ/hₒ = d/f
hᵢ'/hₒ = d'/f

Также, из условия задачи знаем, что отношение высоты изображения к высоте предмета при смещении линзы равно 7:
7 = 7

Теперь рассмотрим случай, когда линза смещена на 2 см ближе к предмету:
d' = d - Δd

Подставим полученные выражения в уравнения для отношения высот изображения к высоте предмета и решим систему уравнений.

hᵢ/hₒ = d/f
5 = d/f

hᵢ'/hₒ = (d - Δd)/f
7 = (d - 0,02)/f

Из системы уравнений найдем значение f:
5f = d
7f = d - 0,02

7f - 5f = d - 0,02
2f = 0,02
f = 0,02 / 2
f = 0,01 м

Ответ:
Фокусное расстояние линзы равно 0,01 м.
от