(a) 將一個物體放置在凹面鏡的主焦點外側。畫一個光路圖來展示影像是如何形成的,並描述其大小、位置和性質。(b) 如果物體遠離鏡面移動,影像的位置和大小會發生什麼變化?(c) 一個物體距離凹面鏡24釐米,其像距離鏡面16釐米。求鏡面的焦距和曲率半徑,以及像的放大倍數。


(a) 光路圖 - 展示當物體放置在凹面鏡的主焦點外側時,影像是如何形成的。


 該影像的大小放大,影像的位置在鏡面的曲率中心 (C) 外,並且影像的性質為實像且倒立


(b) 如果物體遠離鏡面移動,影像將向鏡面移動,並且其大小將逐漸減小。

(c) 已知條件

物體距離,$u$= $-$24 cm

像的距離,$v$= $-$16 cm

求解:鏡面的焦距 $(f)$,鏡面的曲率半徑 $(R)$,以及像的放大倍數 $(m)$。

解答

根據鏡面公式,我們知道:

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

將給定值代入鏡面公式,我們得到:

$\frac{1}{f}=\frac{1}{(-24)}+\frac{1}{(-16)}$

$\frac{1}{f}=-\frac{1}{24}-\frac{1}{16}$

$\frac{1}{f}=\frac{-2-3}{48}$

$\frac{1}{f}=\frac{-5}{48}$

$f\times {(-5)}=48$

$f=-\frac{48}{5}$

$f=-9.6cm$

因此,凹面鏡的焦距 $f$ 為 9.6 cm

對於曲率半徑 $(R)$,我們知道:

$R=2f$,其中 R = 曲率半徑,f = 焦距

$R=2\times {(-9.6)}$

$R=2\times {(-9.6)}$

$R=-19.2cm$

因此,鏡面的曲率半徑 $(R)$ 為 19.2 cm


現在,根據放大倍數公式,我們知道:

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

將給定值代入放大倍數公式,我們得到:

$m=-\frac{(-16)}{-24}$

$m=\frac{(16)}{-24}$

$m=-0.66$

因此,鏡面的放大倍數 $(m)$ 為 0.66


因此,像是實像、倒立,並且尺寸較小

更新於: 2022年10月10日

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