Собирающая линза формирует на экране действительное изображение предмета с увеличением г = 2. при приближении линзы к экрану на 36 см увеличение предмета стало в два раза меньше по сравнению с предыдущим. определите фокусное расстояние линзы. ответ выразите в сантиметрах и, округлив до целых, и запишите в таблицу только числовое значение.
г = -(di/do),
где г - увеличение, di - расстояние до изображения, и do - расстояние до предмета.
Дано, что при приближении линзы к экрану на 36 см, увеличение стало в два раза меньше, чем предыдущее. Запишем это в виде уравнения:
2(di/do) = 1.
Также, известно, что изначальное увеличение г равно 2:
(di/do) = 2.
Теперь, чтобы найти фокусное расстояние линзы, необходимо воспользоваться формулой линзы:
1/f = 1/do + 1/di,
где f - фокусное расстояние линзы.
Для начала, найдем значение di и do для каждого из случаев.
Пусть в первом случае, при увеличении г = 2, di1 и do1 соответствуют расстояниям до изображения и предмета соответственно. Расстояние до экрана равно 36 см. Запишем это в виде уравнений:
2 = -(di1/do1),
36 = do1 + di1.
Из первого уравнения получаем:
di1 = -2do1.
Подставляем это во второе уравнение и находим do1:
do1 + (-2do1) = 36,
-1do1 = 36,
do1 = -36.
Так как расстояния не могут быть отрицательными, то do1 = -36 см не имеет физического смысла. Отбросим это решение.
Теперь рассмотрим случай, когда увеличение уменьшилось до половины и приближение линзы составило 36 см. Пусть di2 и do2 соответствуют новым расстояниям до изображения и предмета соответственно. Запишем это в виде уравнений:
(di2/do2) / 2 = 1,
36 = do2 + di2.
Из первого уравнения получаем:
di2 = 2do2.
Подставляем это во второе уравнение и находим do2:
do2 + 2do2 = 36,
3do2 = 36,
do2 = 12.
Теперь, имея значения do2 и di2, можем найти фокусное расстояние линзы по формуле:
1/f = 1/do2 + 1/di2,
1/f = 1/12 + 1/(2*12),
1/f = 1/12 + 1/24,
1/f = 3/24 + 1/24,
1/f = 4/24,
1/f = 1/6.
Значит, фокусное расстояние линзы f равно 6 см.
Округлив это значение до целых, получаем число 6, которое следует записать в таблицу.