Изображение светящейся точки, созданное тонкой рассеивающей линзой, находится на главной оптической оси линзы в два раза ближе к линзе, чем сама точка. Определите расстояние между светящейся точкой и ее изображением, если оптическая сила линзы D = –5,0 дптр.
от

1 Ответ

Дано:
- Оптическая сила линзы D = -5.0 дптр.

Найти:
- Расстояние между светящейся точкой и ее изображением (обозначим d).

Решение:

Для начала найдем фокусное расстояние линзы f, используя формулу для оптической силы:

D = 1/f

где D – оптическая сила в диоптриях, f – фокусное расстояние в метрах.

Подставляем известные значения:

-5.0 = 1/f

Теперь найдем f:

f = 1 / (-5.0)

f = -0.20 м = -20 см.

Так как изображение находится в два раза ближе к линзе, чем сама точка, обозначим расстояние от светящейся точки до линзы как d (это расстояние положительное), тогда расстояние до изображения будет равно:

d' = d / 2.

Теперь применим формулу тонкой линзы:

1/f = 1/d + 1/d'

Заменяем d' на d/2:

1/f = 1/d + 1/(d/2)

Упрощаем вторую дробь:

1/f = 1/d + 2/d
1/f = (1 + 2)/d
1/f = 3/d

Теперь подставим значение f:

1/(-0.20) = 3/d

Находим d:

d = 3 * (-0.20)
d = -0.60 м = -60 см.

Теперь найдем расстояние между светящейся точкой и ее изображением:

Расстояние d' будет равно:

d' = d / 2 = -60 см / 2 = -30 см.

Теперь определим расстояние между светящейся точкой и ее изображением:

D_total = |d| + |d'|

D_total = 60 см + 30 см = 90 см.

Ответ:
Расстояние между светящейся точкой и ее изображением составляет 90 см.
от