Собирательная линза образует на экране изображение источника света, увеличено втрое. Если линзу передвинуть на 48 см ближе к экрану, то изображение получается в 3 раза меньше источника. Определить фокусное расстояние линзы. Збиральна лінза утворює на екрані зображення джерела світла, збільшене втричі. Якщо лінзу перемістити на 48 см ближче до екрана, то зображення виходить у 3 рази меншим за джерело. Визначити фокусну відстань лінзи.
Пусть фокусное расстояние линзы равно F, расстояние от источника света до линзы равно u, а расстояние от линзы до экрана равно v.
По формуле тонкой линзы:
1/F = 1/u + 1/v
Для первого случая (изображение увеличено втрое):
v = 3u
1/F = 1/u + 1/(3u)
1/F = 4/3u
F = 3u/4
Для второго случая (изображение в 3 раза меньше источника):
v - 48 = u - 48
v = 3(u - 48) = 3u - 144
1/F = 1/(u-48) + 1/(3u-144)
Подставляем найденное значение F:
3/(3u-144) = 1/(u-48) + 1/(3u-144)
9u - 432 = 3u - 144 + u - 48
6u = 240
u = 40
Теперь подставляем значение u в первую формулу:
F = 3*40/4 = 30
Итак, фокусное расстояние линзы равно 30 см.