Оптическая система состоит из двух собирающих линз с фокусным расстоянием 12 и 6 см, главные оптические оси их совпадают. Расстояние между линзами равно 40 см. Перед первой линзой на расстоянии 20 см находится объект. Определите, на каком расстоянии от оптического центра второй линзы будет изображение и какое оно?
от

1 Ответ

Дано:
Фокусное расстояние первой линзы (f1) = 12 см
Фокусное расстояние второй линзы (f2) = 6 см
Расстояние между линзами (d) = 40 см
Расстояние от объекта до первой линзы (u1) = 20 см

Найти:
Расстояние от оптического центра второй линзы до изображения и его характер (реальное или виртуальное, увеличенное или уменьшенное).

Решение с расчетом:
Используем формулу тонкой линзы для каждой линзы:
1/f = 1/v - 1/u

Где f - фокусное расстояние линзы, v - расстояние от линзы до изображения, u - расстояние от предмета до линзы.

Сначала найдем положение изображения, образованного первой линзой. Для этого найдем расстояние от первой линзы до изображения (v1). Используем формулу для первой линзы:
1/12 = 1/v1 - 1/20
1/v1 = 1/12 + 1/20
1/v1 = (20 + 12) / (12 * 20)
1/v1 = 32 / 240
v1 = 7,5 см

Теперь рассчитаем положение объекта для второй линзы, используя изображение, полученное от первой линзы. Расстояние между линзами 40 см, а расстояние от первой линзы до ее изображения 7,5 см, следовательно, расстояние от второй линзы до изображения будет 40 - 7,5 = 32,5 см.

Теперь определим характер изображения от второй линзы. Для этого используем формулу для второй линзы:
1/6 = 1/v2 - 1/32,5
1/v2 = 1/6 + 1/32,5
1/v2 = (32,5 + 6) / (6 * 32,5)
1/v2 = 38,5 / 195
v2 ≈ 5,1 см

Ответ:
Итак, изображение, образованное второй линзой, будет находиться примерно на расстоянии 5,1 см от ее оптического центра и будет увеличенным.
от