(a) 什麼是“透鏡的焦距”?(b) 說出並定義透鏡焦距的國際單位制單位。(c) 一個焦距為 25 cm 的凸透鏡和一個焦距為 10 cm 的凹透鏡緊密接觸放置在一起。計算此組合的透鏡焦距。
(a) 透鏡的焦距 (P) 定義為透鏡使入射光束會聚或發散的能力。
此外,透鏡的焦距是其焦距的倒數。
也就是說, $P=\frac{1}{f}$
(b) 透鏡焦距的國際單位制單位是屈光度,用 $D$ 表示。
$1D=\frac{1}{1m}=1{m}^{-1}$
這裡,1m 是透鏡的焦距
因此,1 屈光度是焦距為 1m 的透鏡的焦距。
(c) 已知:
凸透鏡的焦距 = ${f}_{1}=+25cm$ $=+(\frac{25}{100})m$ (將 cm 轉換為 m)
凹透鏡的焦距 = ${f}_{2}=-10cm$ $=-(\frac{10}{100})m$ (將 cm 轉換為 m)
求解 = 透鏡組合的焦距。
解答
我們知道透鏡的焦距是其焦距的倒數。
因此,焦距為 25 cm 的凸透鏡的焦距為:
${P}_{1}=\frac{1}{{f}_{1}}$
${P}_{1}=\frac{1}{\frac{25}{100}}$
${P}_{1}=\frac{100}{25}$
${P}_{1}=+4D$
此外,焦距為 10 cm 的凹透鏡的焦距為:
${P}_{2}=\frac{1}{{f}_{2}}$
${P}_{2}=\frac{1}{(-\frac{10}{100})}$
${P}_{2}=(-\frac{100}{10})$
${P}_{2}=-10D$
現在,透鏡組合的焦距計算如下:
$P={P}_{1}+{P}_{2}$
$P=4D-10D$
$P=-6D$
因此,此組合的透鏡焦距為 -6D。
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