1. 一個高5公分的物體放置在焦距為15毫米的會聚透鏡前5公分處。求像距、像的放大率、像高以及像的性質。
已知:
焦距(f) = 15 厘米
加號表示焦點是實焦點,或光線穿過該點。
物體高度(h o ) = 5 厘米
物距( d <sub>o</sub> ) = 5 厘米
求:像距、影像放大倍率、影像高度及影像屬性
解決方案:
會聚透鏡成像:

影像距離(d i ):
1/ di = 1/f – 1/ do = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
d i = -15/2 = -7.5 厘米
負號表示影像是虛像,或光線不會穿過影像。
影像放大倍率(m ):
m = – di / do = -(-7.5)/5 = 7.5/5 = 1.5
加號表示影像是正立的。
影像高度(h i ):
m = h i / h o
h i = m h o = (1.5)5 = 10/3 = 7.5 厘米
加號表示影像是正立的。
圖像的屬性
-虛擬的
直立
影像大於物體
像距大於物距
[內部審查程序]
2. 一個高10公分的物體放置在距離焦距15公分的會聚透鏡30公分處。求像距、像的放大率、像高以及像的性質。
已知:
焦距(f) = 15 厘米
加號表示焦點是實焦點,或光線穿過該點。
物體高度(h) = 10 厘米
物距(s) = 30 厘米
求:像距、影像放大倍率、影像高度以及影像屬性
解決方案:
會聚透鏡成像過程:

影像距離(d i ):
1/ di = 1/f – 1/ do = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
d i = 30/1 = 30 厘米
加號表示影像是實像或光線穿過影像。
影像放大倍率(m ):
m = – di / do = -(30)/30 = -30/30 = -1
減號表示影像是倒置的。
影像高度(h i ):
m = h i / h o
h i = m h o = (-1)10 = -10 厘米
減號表示影像是倒置的。
圖像的屬性
——真實光線或光線穿過影像
倒置
–影像高度與物體高度相同。
像距與物距相同。
[內部審查程序]
3. 一個高10公分的物體放置在距離焦距20公分的會聚透鏡30公分處。求像距、像的放大率、像高以及像的性質。
已知:
焦距f) = 20 厘米
加號表示焦點是實焦點,或光線穿過該點。
物體高度(h) = 10 厘米
物距( d <sub>o</sub> ) = 30 厘米
求:像距、影像放大率、影像高度及影像屬性
解決方案:
影像距離(d i ):
1/ di = 1/f – 1/ do = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
d i = 60/1 = 60 厘米
加號表示影像是實像或光線穿過影像。
影像放大倍率(m ):
m = – di / do = -(60)/30 = -2
減號表示影像是倒置的。
影像比物體大2倍。
影像高度(h i ):
m = h i / h o
h i = m h o = (-2)10 = -20 厘米
減號表示影像是倒置的。
圖像的屬性
-真實的
倒置
影像高度大於物體高度
像距大於物距
[內部審查程序]
4. 根據下圖,決定會聚透鏡的焦距!
已知:
物距( d<sub> o</sub> ) = 20 厘米
像距( di ) = 30 厘米
求:焦距(f)
解決方案:
1/ d <sub>o</sub> + 1/ d <sub>i</sub> = 1/f
d o =物距(加號是因為光線穿過物體)
d i =像距(加號是因為光線穿過像)
f =焦距(加號是因為光線穿過焦點或焦點是實焦點)
焦距:
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 厘米
5.物距為 30 厘米,焦距為 20 厘米。求像的放大率。
已知:
會聚透鏡的焦距(f) = 20 厘米
加號表示焦點是實焦點,或光線穿過影像。
物距( d o ) = 30 厘米
求:影像放大倍率(M)
解決方案:
影像距離:
1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
d i = 60/1 = 60 厘米
影像放大倍率:
M = di / do = 60 公分 / 30 公分 = 60/30 = 2倍
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