求解一道初中物理竞赛光学计算题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/16 10:59:03
某人通过焦距为9.0cm,直径为6.0cm的凸透镜看报纸。此时眼睛距离报纸15.0cm,凸透镜距离报纸6.0cm。设眼睛在透镜主轴上,报纸平面垂直于主轴。
(1)此时报纸的像距离眼睛多远?
(2)若报纸上密排着宽、高均为0.30cm的字,则他通过透镜,至多能看清同一行几个完整的字?(忽略眼睛瞳孔大小)
第(2)题请详细说明

用作图法:
人眼距离凸透镜9厘米,正好在焦点的位置,从凸透镜边缘射入人眼的光线的入射光线与主光轴平行,人看到的范围和凸透镜一边大,为6厘米,可看到20个字。

(1) 1/f = 1/d + 1/v => v = -18cm,所以 报纸像和眼睛距离为 18 + (15 - 6) = 27cm

(2)
眼睛距离凸透镜(15 - 6)=9cm,凸透镜大小6.0cm,眼睛距离像27cm,所以眼睛能够看到像的面积是(眼睛在焦点), 6*(27/9)=18cm
而像的放大倍数是18/6=3,所以能够看到的物体的大小是 18/3 = 6cm

由于每个字尺寸是0.3cm,所以字数是 6/0.3=20。