Луч света падает на тонкую собирающую линзу с фокусным расстоянием F = 30 см. На каком расстоянии от ближайшего фокуса преломленный в линзе луч пересекает главную оптическую ось, если продолжение падающего луча пересекает эту ось на расстоянии l = 45 см от линзы?
от

1 Ответ

Дано:

- фокусное расстояние линзы F = 30 см = 0,3 м
- расстояние l = 45 см = 0,45 м (расстояние от линзы до точки, где продолжение падающего луча пересекает главную оптическую ось)

Найти: расстояние от ближайшего фокуса до точки, где преломленный луч пересекает главную оптическую ось.

Решение:

1. Определим расстояние от линзы до изображения (s) с использованием формулы для тонкой линзы:

1/F = 1/d + 1/s,

где d — расстояние от объекта до линзы. Поскольку мы знаем, что продолжение падающего луча пересекает ось на расстоянии l от линзы, можно утверждать, что d в данном случае равно l:

d = 0,45 м.

2. Подставляем известные значения в уравнение:

1/0,3 = 1/0,45 + 1/s.

3. Найдем 1/s:

1/s = 1/0,3 - 1/0,45.

4. Приведем дроби к общему знаменателю:

1/s = (0,45 - 0,3) / (0,3 * 0,45) = 0,15 / 0,135.

5. Тогда:

1/s = 1,11.

6. Находим s:

s = 1 / 1,11 ≈ 0,9 м.

7. Теперь определим расстояние от ближайшего фокуса до точки, где преломленный луч пересекает главную оптическую ось. Для этого от значения s вычтем фокусное расстояние F:

Расстояние от ближайшего фокуса до точки пересечения = s - F = 0,9 м - 0,3 м = 0,6 м.

Ответ: расстояние от ближайшего фокуса до точки, где преломленный луч пересекает главную оптическую ось, составляет 60 см.
от