一個曲率半徑為 40 釐米的凸面鏡成像,像高是物高的一半。求物距和像距。


已知

該鏡面為凸面鏡。

放大率,$m$ = $\frac {1}{2}$

曲率半徑,$R$ = 40 cm

鏡面焦距,$f$ = 20 cm             $(\because f=\frac{R}{2})$


求解:像距 $v$ 和物距 $u$。


根據放大率公式,我們知道:

$m=-\frac {v}{u}$

代入已知值,得到:

$\frac {1}{2}=-\frac {v}{u}$

$u=-2v$ ---------- (i)


現在,根據鏡面公式,我們知道:

$\frac {1}{f}=\frac {1}{v}+\frac {1}{u}$

代入已知值,得到:

$\frac {1}{20}=\frac {1}{v}+\frac {1}{(-2v)}$

$\frac {1}{20}=\frac {1}{v}-\frac {1}{2v}$

$\frac {1}{20}=\frac {2-1}{2v}$

$\frac {1}{20}=\frac {1}{2v}$

$2v=20$

$v=\frac {20}{2}$

$v=+10cm$

因此,像距 $v$ 為10 cm,正號表示像成在鏡後(右側)。


現在,將 $v$ 的值代入方程(i),得到:

$u=-2\times {10}$

$u=-20cm$

因此,物距 $u$ 為20 cm,負號表示物體位於鏡前(左側)。


因此,如果物體放置在鏡前 20 cm處,則像將成在鏡後 10 cm處。

更新於:2022年10月10日

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