一個凸透鏡的焦距為 18 釐米,物體應放置在離透鏡多遠的地方才能在另一側 24 釐米處成像?在這種情況下,放大倍數是多少?
已知:
凸透鏡的焦距,f = 18 釐米。
像距,v = 24 釐米
物距,u = ?
求解:放大倍數
解
利用透鏡公式:
$\frac{1}{v}-\frac{1}{u}=\frac{1}{f}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
其中,v = 像距,u = 物距,f = 焦距
代入f、v和u的值,得到:
$\frac{1}{24}-\frac{1}{u}=\frac{1}{18}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$\frac{1}{24}-\frac{1}{18}=\frac{1}{u}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$\frac{18-24}{24\times 18}=\frac{1}{u}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$\frac{6}{24\times 18}=\frac{1}{u}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$\frac{1}{4\times 18}=\frac{1}{u}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$u=-72cm\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
因此,物距為-72 釐米。
物體應放置在距離透鏡 -72 釐米處。
現在,求透鏡放大倍數的公式可以表示為:
$m=\frac{v}{u}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
將這些值代入放大倍數公式,得到:
$m=\frac{24}{-72}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
$m=-\frac{1}{3}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
因此,產生的放大倍數為$m=-\frac{1}{3}\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$
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