Вопрос школьника
Ученик при проведении лабораторной работы получил на стене действительное уменьшенное перевёрнутое изображение окна с помощью собирающей линзы. Расстояние от стены до линзы составляет 20 см. Определить оптическую силу линзы
Ответ от учителя
Для определения оптической силы линзы необходимо знать фокусное расстояние линзы. Фокусное расстояние — это расстояние от линзы до ее фокуса, то есть точки, в которой параллельные лучи света, проходящие через линзу, сходятся после прохождения через нее.
Для определения фокусного расстояния линзы можно воспользоваться формулой тонкой линзы:
1/f = 1/d₀ + 1/dᵢ,
где f — фокусное расстояние линзы, d₀ — расстояние от линзы до предмета (в данном случае до окна на стене), dᵢ — расстояние от линзы до изображения (в данном случае до перевернутого уменьшенного изображения окна на стене).
Из условия задачи известно, что расстояние от стены до линзы составляет 20 см. Поэтому d₀ = 20 см.
Расстояние от линзы до изображения можно определить, зная, что изображение получилось уменьшенным и перевернутым. Это означает, что лучи света, проходящие через линзу, пересекаются после нее, и изображение находится за линзой. Расстояние от линзы до изображения обозначим как dᵢ.
Таким образом, для определения оптической силы линзы необходимо измерить расстояние от линзы до изображения (dᵢ) и подставить значения d₀ и dᵢ в формулу тонкой линзы. Полученное значение обратного фокусного расстояния (1/f) будет равно оптической силе линзы в диоптриях.
Например, если измеренное расстояние от линзы до изображения составляет 40 см, то:
1/f = 1/20 + 1/40 = 0,05,
f = 20 см.
Таким образом, оптическая сила линзы составляет 5 диоптрий.
