Чтобы найти фокусное расстояние линзы, мы используем формулу линзы:
[
\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}
]
где:
- ( f ) — фокусное расстояние линзы,
- ( d_o ) — расстояние от объекта до линзы,
- ( d_i ) — расстояние от изображения до линзы.
1. Для собирающей линзы:
Дано:
- ( d_o = 30 ) см (расстояние от светящейся точки до линзы),
- ( d_i = 50 ) см (расстояние от изображения до линзы).
Подставим эти значения в формулу:
[
\frac{1}{f} = \frac{1}{30} + \frac{1}{50}
]
Теперь приведем дроби к общему знаменателю и найдем сумму:
[
\frac{1}{f} = \frac{5}{150} + \frac{3}{150} = \frac{8}{150}
]
Отсюда находим фокусное расстояние ( f ):
[
f = \frac{150}{8} = 18.75 \text{ см}
]
Таким образом, фокусное расстояние собирающей линзы равно 18.75 см.
2. Для рассеивающей линзы:
Дано:
- ( d_o = 40 ) см (расстояние от объекта до линзы),
- ( d_i = -20 ) см (расстояние от изображения до линзы; знак минус указывает, что изображение мнимое, так как рассеивающие линзы всегда дают мнимые изображения).
Подставим эти значения в формулу:
[
\frac{1}{f} = \frac{1}{40} + \frac{1}{-20}
]
Теперь вычислим:
[
\frac{1}{f} = \frac{1}{40} - \frac{1}{20} = \frac{1}{40} - \frac{2}{40} = -\frac{1}{40}
]
Отсюда находим фокусное расстояние ( f ):
[
f = -40 \text{ см}
]
Таким образом, фокусное расстояние рассеивающей линзы равно -40 см, что соответствует её природе давать мнимые изображения.