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屏幕放在距物体100cm处,两者之间放一面凸透镜。当前后移动透镜时,我们发现透镜有两个位置可以使物成像在屏幕上;测得这两个位置之间的距离为20.0cm。求:(1)这两个位置到屏幕的距离和透镜的焦距;(2)两个像的横向放大率。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:(1)在物像距离(大于4倍焦距)一定的条件下利用光的可逆性原理可以证明两次成像的物像距满足对易关系即第一次成像的物距正是第二次成像的像距第一次成像的像距正是第二次成像的物距。这个结论也可以由高斯公式求得。令;l=-s+s’应用高斯公式得s2+ls-lf=0 (1)解式(1)可得到即
由此可见两次物距差为
(4)将l=100cm△s=20.0cm代入式(4)可得到透镜焦距为
(5)由式(2)和(3)可得两次成像的像距分别为s1’=60(cm)s2’=40(cm) (2) 由横向放大率定义可得
且有β1β2=1
(1)在物像距离(大于4倍焦距)一定的条件下,利用光的可逆性原理可以证明,两次成像的物像距满足对易关系,即第一次成像的物距正是第二次成像的像距,第一次成像的像距正是第二次成像的物距。这个结论也可以由高斯公式求得。令;l=-s+s’,应用高斯公式得s2+ls-lf=0(1)解式(1)可得到即由此可见,两次物距差为(4)将l=100cm,△s=20.0cm代入式(4)可得到透镜焦距为(5)由式(2)和(3)可得两次成像的像距分别为s1’=60(cm),s2’=40(cm)(2)由横向放大率定义可得且有β1β2=1
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