Если заменить тонкую линзу с фокусным расстоянием F1 на рассеивающую линзу с той же оптической силой D1

  • 55
Если заменить тонкую линзу с фокусным расстоянием F1 на рассеивающую линзу с той же оптической силой D1, но с сохранением расстояния между предметом и линзой, то как изменится увеличение (Г2) аналогичной прямого изображения предмета с увеличением (Г1=⅔)?
Луна_В_Омуте
2
Для решения этой задачи нужно использовать формулу для оптической силы тонких линз:

\[D = \frac{1}{f}\]

где D - оптическая сила, а f - фокусное расстояние.

Также мы знаем, что увеличение прямого изображения предмета выражается через фокусные расстояния линз:

\[Г = \frac{f}{f_1}\]

где Г - увеличение, а \(f_1\) - фокусное расстояние исходной линзы.

Из условия задачи следует, что увеличение с исходной линзой, \(Г_1\), равно \(\frac{2}{3}\). Мы можем использовать это значение для вычисления фокусного расстояния первой линзы.

\[Г_1 = \frac{f}{f_1} = \frac{2}{3}\]

Разделим обе части уравнения на \(f\) и умножим на \(f_1\):

\[f_1 = \frac{2}{3} \cdot f\]

Теперь, согласно условию задачи, мы должны заменить линзу с фокусным расстоянием \(f_1\) на рассеивающую линзу с такой же оптической силой, но при этом сохранить расстояние между предметом и линзой. Чтобы найти увеличение с новой линзой, \(Г_2\), мы можем использовать формулу:

\[Г_2 = \frac{f}{f_1}\]

Заменим \(f_1\) в этой формуле исходя из наших ранее полученных результатов:

\[Г_2 = \frac{f}{\frac{2}{3} \cdot f}\]

Упростим выражение:

\[Г_2 = \frac{1}{\frac{2}{3}} = \frac{3}{2}\]

Таким образом, увеличение с рассеивающей линзой будет равно \(\frac{3}{2}\) или 1,5.

Видно, что увеличение с рассеивающей линзой больше увеличения с исходной линзой. Это связано с тем, что рассеивающая линза имеет отрицательную оптическую силу, поэтому она создает уменьшенное изображение предмета. В то же время, исходная линза имеет положительную оптическую силу и создает увеличенное изображение.