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法律研究(a) 定義透鏡的焦距。(b) 焦距為30釐米的透鏡在物體同一側形成一個大小為6釐米的物體的像，該像距透鏡光心15釐米。利用透鏡公式確定物體到透鏡的距離以及所成像的大小。(c)畫一個光路圖來展示上述情況下影像的形成。
(a) 發散或凹透鏡的焦點 $(F)$ 是指平行於主軸的光線透過透鏡後發散出的點，位於主軸上。凹透鏡的光心 $(C)$ 與焦點 $(F)$ 之間的距離稱為焦距 $(f)$。
(b) 已知
焦距，$f=-30cm$
物體大小，$h=6 cm$
像距，$v=-15 cm$
求解：物體到透鏡的距離 $(u)$ 和像的大小 $(h')$。
解
應用透鏡公式
$\frac {1}{f}=\frac {1}{v}-\frac {1}{u}$
代入所需的值，得到-
$\frac {1}{(-30)}=\frac {1}{(-15)}-\frac {1}{u}$
$-\frac {1}{30}=-\frac {1}{15}-\frac {1}{u}$
$\frac {1}{u}=\frac {1}{30}-\frac {1}{15}$
$\frac {1}{u}=\frac {1-2}{30}$
$\frac {1}{u}=-\frac {1}{30}$
$u=-30cm$
因此，物體到透鏡的距離 $(u)$ 為 30 釐米。
現在，
應用透鏡的放大倍數公式-
$m=\frac {v}{u}=\frac {h'}{h}$
代入給定值，得到-
$\frac {-15}{-30}=\frac {h'}{6}$
$\frac {1}{2}=\frac {h'}{6}$
$h'=\frac {6}{2}$
$h'=+3cm$
因此，像的大小為 3 釐米。
(c) 下圖給出了一個光路圖，展示了根據上述情況形成的影像。
更新於： 2022年10月10日
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