ID: 00006472
Фокусное расстояние собирающей линзы равно 40 см. На каком расстоянии от линзы находится предмет, если линза даёт его мнимое изображение на расстоянии 60 см от линзы?
Ответ укажите в см.
Источник: ФИПИ
$F = 40\text{ см}$, $f' = 60\text{ см}$ (мнимое изображение)
$d$ — расстояние от предмета до линзы
Запишем уравнение тонкой линзы. Для собирающей линзы при мнимом изображении расстояние до изображения берётся со знаком «минус»:
$$\frac{1}{F} = \frac{1}{d} - \frac{1}{f'}$$
Выражаем $\dfrac{1}{d}$:
$$\frac{1}{d} = \frac{1}{F} + \frac{1}{f'} = \frac{f' + F}{F \cdot f'}$$
Откуда:
$$d = \frac{F \cdot f'}{F + f'} = \frac{40 \cdot 60}{40 + 60} = \frac{2400}{100} = 24\text{ см}$$
Предмет находится на расстоянии 24 см от линзы — то есть между линзой и фокусом, что и объясняет мнимый характер изображения.