Яка буде фокусна відстань двоопуклої скляної лінзи, погруженої у воду, якщо відомо, що її фокусна відстань у повітрі
Яка буде фокусна відстань двоопуклої скляної лінзи, погруженої у воду, якщо відомо, що її фокусна відстань у повітрі становить 20 см. Абсолютний показник заломлення скла дорівнює 1,5, а показник заломлення води — 1,33.
11.12.2023 03:24
Разъяснение:
Для определения фокусного расстояния двойной выпуклой линзы, погруженной в среду с другим показателем преломления, мы можем использовать формулу тонкой линзы. Формула такая:
`1/ф = (n-1)(1/R1 - 1/R2)`
где `1/ф` - фокусное расстояние, `n` - показатель преломления второй среды, `R1` и `R2` - радиусы кривизны поверхностей линзы.
При условии, что средой в которую погружена линза является вода (с показателем преломления 1,33), а сама линза имеет показатель преломления 1,5, мы можем использовать эту формулу для решения данной задачи.
Исходя из условия, пользоваться будем следующими данными:
- фокусное расстояние в воздухе: `ф1 = 20 см`
- показатель преломления материала линзы: `n1 = 1,5`
- показатель преломления воды: `n2 = 1,33`
Подставим эти значения в формулу и решим уравнение относительно `ф`:
`1/ф = (1,33 - 1)(1/R1 - 1/R2)`
Следует отметить, что у выпуклой линзы, двусторонний радиус кривизны будет положительным числом для одной стороны и отрицательным для другой.
Пример использования:
Задача: Каково будет фокусное расстояние выпуклой линзы, погруженной в воду, если фокусное расстояние в воздухе составляет 20 см?
Используя формулу тонкой линзы, где `n1 = 1,5`, `n2 = 1,33` и `ф1 = 20 см`, мы можем найти фокусное расстояние в воде:
`1/ф = (1,33 - 1)(1/R1 - 1/R2)`
`20 = 0,33 * (1/R1 - 1/R2)`
Теперь нам нужно решить это уравнение относительно `ф`. В итоговом ответе указать полученное значение фокусного расстояния для линзы, погруженной в воду.
Совет:
Понимание определений и использование формулы тонкой линзы поможет решить эту задачу легче. Убедитесь, что вы знаете значения показателей преломления и как правильно подставлять их в формулу.
Задание для закрепления:
Дана выпуклая линза с фокусным расстоянием в воздухе 25 см. Если показатель преломления второй среды равен 1,6, найдите фокусное расстояние линзы, погруженной в данную среду. Ответ округлите до ближайшей целой части (в сантиметрах).