题目
两凸透镜 、 的焦距均为10厘米,先后共轴放置,相距5厘米,在 的左方20厘米处垂直光轴置一物体S,求:(1)经透镜组成最终成像的位置、性质和放大率;(2)画出成像光路图。____
两凸透镜
、
的焦距均为10厘米,先后共轴放置,相距5厘米,在
的左方20厘米处垂直光轴置一物体S,求:(1)经透镜组成最终成像的位置、性质和放大率;(2)画出成像光路图。____



题目解答
答案
(1)设物S通过
所成的像
离O为
,
由成像公式得:
即
应位于
的右侧(20-5)厘米=15厘米处,
也即由
折射的光线还未会聚就到达
,
因此
可看作
的虚物,
由
,
,
得:
即最终像在
右侧离
6厘米,为实像。
放大率:
(2)成像光路图如下图:



由成像公式得:

即


也即由


因此


由


得:

即最终像在


放大率:

(2)成像光路图如下图:

解析
步骤 1:确定 L1 的成像位置
根据透镜成像公式,对于 L1,物距 u1 = 20 厘米,焦距 f1 = 10 厘米,求像距 v1。
步骤 2:计算 L1 的成像位置
使用透镜成像公式:$\frac{1}{f_1} = \frac{1}{u_1} + \frac{1}{v_1}$,代入已知值求解 v1。
步骤 3:确定 L2 的成像位置
L1 的像 S1 作为 L2 的物,物距 u2 = v1 - 5 厘米,焦距 f2 = 10 厘米,求像距 v2。
步骤 4:计算 L2 的成像位置
使用透镜成像公式:$\frac{1}{f_2} = \frac{1}{u_2} + \frac{1}{v_2}$,代入已知值求解 v2。
步骤 5:计算放大率
放大率 c = k1 * k2,其中 k1 = v1 / u1,k2 = v2 / u2。
步骤 6:画出成像光路图
根据计算结果,画出光路图,标出物、像和透镜的位置。
根据透镜成像公式,对于 L1,物距 u1 = 20 厘米,焦距 f1 = 10 厘米,求像距 v1。
步骤 2:计算 L1 的成像位置
使用透镜成像公式:$\frac{1}{f_1} = \frac{1}{u_1} + \frac{1}{v_1}$,代入已知值求解 v1。
步骤 3:确定 L2 的成像位置
L1 的像 S1 作为 L2 的物,物距 u2 = v1 - 5 厘米,焦距 f2 = 10 厘米,求像距 v2。
步骤 4:计算 L2 的成像位置
使用透镜成像公式:$\frac{1}{f_2} = \frac{1}{u_2} + \frac{1}{v_2}$,代入已知值求解 v2。
步骤 5:计算放大率
放大率 c = k1 * k2,其中 k1 = v1 / u1,k2 = v2 / u2。
步骤 6:画出成像光路图
根据计算结果,画出光路图,标出物、像和透镜的位置。