Физика 8 клаcc с полным решением
Стрелка, расположенная перпендикулярно главной оптической оси, находится на расстоянии 30 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием 20 см. Сразу за рассеивающей линзой на той же оптической оси устанавливают собирающую линзу с фокусным расстоянием 10 см. Каким было и каким стало изображение стрелки (действительное или мнимое, прямое или перевёрнутое, увеличенное или уменьшенное)? Во сколько раз изменится размер изображения стрелки

26 Апр в 19:40
60 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи сначала определим изображение стрелки, формируемое рассеивающей линзой, а затем изображение, формируемое собирающей линзой.

Шаг 1: Рассеивающая линза

Дано:

Фокусное расстояние рассеивающей линзы f1=−20 f_1 = -20 f1 =20 см отрицательное,таккаклинзарассеивающаяотрицательное, так как линза рассеивающаяотрицательное,таккаклинзарассеивающая.Расстояние до предмета d1=30 d_{1} = 30 d1 =30 см.

Формула для линзы: 1f=1d<em>1+1d</em>i \frac{1}{f} = \frac{1}{d<em>{1}} + \frac{1}{d</em>{i}}
f1 =d<em>11 +d</em>i1
где di d_{i} di — расстояние до изображения.

Подставляем известные значения: 1−20=130+1di \frac{1}{-20} = \frac{1}{30} + \frac{1}{d_{i}}
201 =301 +di 1

Выразим 1d<em>i \frac{1}{d<em>{i}} d<em>i1 :
1d</em>i=1−20−130 \frac{1}{d</em>{i}} = \frac{1}{-20} - \frac{1}{30}
d</em>i1 =201 301

Приведем дроби к общему знаменателю:
1di=−360−260=−560=−112 \frac{1}{d_{i}} = \frac{-3}{60} - \frac{2}{60} = \frac{-5}{60} = \frac{-1}{12}
di 1 =603 602 =605 =121

Таким образом, di=−12 d_{i} = -12 di =12 см.

Характеристики изображения:

Знак отрицательного значения di d_{i} di указывает на то, что изображение мнимое находитсястойжестороны,чтоипредметнаходится с той же стороны, что и предметнаходитсястойжестороны,чтоипредмет.Мнимое изображение получается правым. Чтобы найти увеличения:
K<em>1=d</em>id1=−1230=−0.4 K<em>{1} = \frac{d</em>{i}}{d_{1}} = \frac{-12}{30} = -0.4
K<em>1=d1 d</em>i =3012 =0.4
Шаг 2: Собирающая линза

Следующее изображение, образованное собирающей линзой, будет предметом для неё. Расстояние до него:
d1,2=30 см−12 см=18 см d_{1,2} = 30 \, \text{см} - 12 \, \text{см} = 18 \, \text{см}
d1,2 =30см12см=18см

Дано:

Фокусное расстояние собирающей линзы f2=10 f_{2} = 10 f2 =10 см.Расстояние до предмета d1,2=18 d_{1,2} = 18 d1,2 =18 см.

Формула для собирающей линзы: 1f<em>2=1d</em>1,2+1di,2 \frac{1}{f<em>{2}} = \frac{1}{d</em>{1,2}} + \frac{1}{d_{i,2}}
f<em>21 =d</em>1,21 +di,2 1

Подставляем значения: 110=118+1di,2 \frac{1}{10} = \frac{1}{18} + \frac{1}{d_{i,2}}
101 =181 +di,2 1

Приведем дроби к общему знаменателю:
1di,2=110−118=9−590=490=245 \frac{1}{d_{i,2}} = \frac{1}{10} - \frac{1}{18} = \frac{9 - 5}{90} = \frac{4}{90} = \frac{2}{45}
di,2 1 =101 181 =9095 =904 =452

Таким образом:
di,2=22.5 см d_{i,2} = 22.5 \, \text{см}
di,2 =22.5см

Характеристики второго изображения:

di,2 d_{i,2} di,2 положительное, значит изображение действительное. Изображение перевернуто.Теперь вычислим увеличения:
K<em>2=d</em>i,2d1,2=22.518=1.25 K<em>{2} = \frac{d</em>{i,2}}{d_{1,2}} = \frac{22.5}{18} = 1.25
K<em>2=d1,2 d</em>i,2 =1822.5 =1.25
Общий итог

Первое изображение мнимоемнимоемнимое:

Действительное или мнимое: мнимое.Прямое или перевёрнутое: прямое.Увеличение: 0.4 уменьшенноеуменьшенноеуменьшенное.

Второе изображение действительноедействительноедействительное:

Действительное или мнимое: действительное.Прямое или перевёрнутое: перевёрнутое.Увеличение: 1.25 увеличенноеувеличенноеувеличенное.

Размер изображения в итоге изменится в:
K<em>общ=K</em>1⋅K2=(−0.4)⋅(1.25)=−0.5 K<em>{\text{общ}} = K</em>{1} \cdot K_{2} = (-0.4) \cdot (1.25) = -0.5
K<em>общ=K</em>1K2 =(0.4)(1.25)=0.5

Ответ

Изображение было мнимым уменьшенное,прямоеуменьшенное, прямоеуменьшенное,прямое и стало действительным увеличенным,перевёрнутымувеличенным, перевёрнутымувеличенным,перевёрнутым в 0.5 раз получилосьуменьшенноеизображениеполучилось уменьшенное изображениеполучилосьуменьшенноеизображение.

26 Апр в 19:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир