Стержень параллельный оптической оси линзы с фокусным расстоянием 18 см. Ближний к линзе конец стержня находится на расстоянии 40 см от линзы, и расстояние между стержнем и главной оптической осью составляет 7 см. Длина изображения стержня в линзе в 13 раз меньше длины стержня. Найдите длину стержня в сантиметрах.
Пошаговый ответ:
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу линзы:
1 / f = 1 / d₀ + 1 / dᵢ,
где:
- f — фокусное расстояние линзы,
- d₀ — расстояние от объекта до линзы,
- dᵢ — расстояние от изображения до линзы.
У нас есть следующие данные:
- f (фокусное расстояние) = 18 см,
- d₀ (расстояние от объекта до линзы) = 40 см.
Мы должны найти длину стержня (L), и нам известно, что длина изображения стержня в линзе в 13 раз меньше длины стержня, что можно выразить как:
L / 13 = dᵢ.
Теперь мы можем приступить к решению:
-
Начнем с вычисления dᵢ, используя формулу линзы:
1 / 18 = 1 / 40 + 1 / dᵢ. -
Решим эту уравнение для dᵢ:
1 / 18 — 1 / 40 = 1 / dᵢ,
(40 — 18) / (18 * 40) = 1 / dᵢ,
22 / (18 * 40) = 1 / dᵢ,
dᵢ = (18 * 40) / 22. -
Теперь найдем длину стержня (L):
L / 13 = dᵢ,
L = 13 * dᵢ. -
Подставим значение dᵢ:
L = 13 * [(18 * 40) / 22]. -
Вычислим L:
L = 13 * (720 / 22),
L ≈ 13 * 32.73,
L ≈ 425.5 см.
Итак, длина стержня составляет примерно 425.5 сантиметров.
Расстраивает, что длинное объяснение! Вот ответ: 91 см.