Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение тонкой линзы, которое связывает фокусное расстояние линзы (F), расстояние от предмета до линзы (d) и расстояние от изображения до линзы (d'). Уравнение тонкой линзы записывается следующим образом:
[
\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'}
]
В данном случае, у нас есть рассеивающая линза, поэтому фокусное расстояние будет отрицательным, то есть ( F = -4 ) см.
Подставим известные значения в уравнение:
[
\frac{1}{-4} = \frac{1}{12} + \frac{1}{d'}
]
Теперь решим это уравнение относительно ( \frac{1}{d'} ):
- Преобразуем выражение:
[
\frac{1}{d'} = \frac{1}{-4} - \frac{1}{12}
]
- Найдем общий знаменатель для дробей, который равен 12:
[
\frac{1}{-4} = \frac{-3}{12}
]
- Подставим в уравнение:
[
\frac{1}{d'} = \frac{-3}{12} - \frac{1}{12} = \frac{-4}{12} = \frac{-1}{3}
]
- Найдем ( d' ):
[
d' = -3 \, \text{см}
]
Таким образом, расстояние от изображения до линзы равно -3 см. Минус в этом случае указывает на то, что изображение находится на той же стороне линзы, что и предмет, что характерно для мнимых изображений, создаваемых рассеивающими линзами.
Теперь найдем расстояние от изображения до предмета. Поскольку предмет находится на расстоянии 12 см от линзы, а изображение на расстоянии 3 см от линзы (в том же направлении), расстояние от изображения до предмета будет равно:
[
12 \, \text{см} - 3 \, \text{см} = 9 \, \text{см}
]
Итак, расстояние от изображения до предмета равно 9 см.