一盞燈距離牆壁 5.0 米。求一個凹面鏡的焦距,該凹面鏡能在牆壁上形成一個放大四倍的燈的像。


已知:

鏡面型別 = 凹面鏡(我們知道凹面鏡在像為實像且倒立時總是形成放大的像)
物體距離,u = -5m(鏡面左側的所有距離均為負值,右側為正值)
放大率,m = -4(主軸下方的距離為負值,上方為正值)
像距,v = ?
焦距,f = ?

我們知道放大率等於像距與物距之比。因此,可以表示為:
$m=\frac{v}{u}$
其中,m=放大率,v=像高,u=物高
將數值代入公式,我們得到:
$-4=\frac{v}{-5}$
$v=20m$
$v=-20m$(像的距離為負值,因為像是實像且倒立)

現在,為了求焦距,我們將使用鏡面公式,該公式表示為:
$\frac{1}{f}=\frac{1}{v}+\frac{1}{u}$
將給定值代入公式,我們得到:
$\frac{1}{f}=\frac{1}{-20}+\frac{1}{-5}$
$\frac{1}{f}=\frac{-1-4}{20}$
$\frac{1}{f}=\frac{-5}{20}$
$\frac{1}{f}=-\frac{1}{4}$
$f=-4m$(交叉相乘)

因此,凹面鏡的焦距將為 -4m ,才能在牆壁上形成一個放大四倍的燈的像。

更新於:2022年10月10日

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