Двояковыпуклая линза из стекла (n = 1,5) имеет оптическую силу Ф = 5 м 1. После погружения линзы в жидкость с показателем преломления 1 = 1,67 она действует как рассеивающая. Определите оптическую силу Ф2 и фокусное расстояние F2 линзы в жидкости.

Для решения задачи начнем с определения оптической силы линзы в воздухе и затем найдем оптическую силу в жидкости.

Шаг 1: Определение фокусного расстоян...

Оптическая сила линзы (Ф) связана с фокусным расстоянием (F) следующим образом: \[ Ф = \frac{1}{F} \] Дано, что оптическая сила линзы в воздухе: \[ Ф = 5 \, \text{м}^{-1} \] Следовательно, фокусное расстояние в воздухе: \[ F = \frac{1}{Ф} = \frac{1}{5} = 0,2 \, \text{м} = 20 \, \text{см} \] Когда линза погружается в жидкость, ее оптическая сила изменяется. Для двояковыпуклой линзы оптическая сила в жидкости (Ф2) рассчитывается по формуле: \[ Ф2 - n_1 \right) \cdot \frac{1}{F} \] где: - \( n2 = 1,5 \)), - \( n1 = 1,67 \)), - \( F \) — фокусное расстояние линзы в воздухе. Подставим известные значения: \[ Ф_2 = \left( 1,5 - 1,67 \right) \cdot \frac{1}{0,2} \] \[ Ф_2 = (-0,17) \cdot 5 = -0,85 \, \text{м}^{-1} \] Теперь найдем фокусное расстояние в жидкости (F2): \[ F2} = \frac{1}{-0,85} \approx -1,176 \, \text{м} \approx -117,6 \, \text{см} \] Теперь определим, где будет находиться изображение точки, находящейся на главной оптической оси на тройном фокусном расстоянии от линзы. Тройное фокусное расстояние: \[ d2 = 3 \cdot (-1,176) \approx -3,528 \, \text{м} \approx -352,8 \, \text{см} \] Знак минус указывает на то, что изображение будет находиться с той же стороны, что и объект, и будет виртуальным. 1. Оптическая сила линзы в жидкости: \( Ф_2 \approx -0,85 \, \text{м}^{-1} \) 2. Фокусное расстояние в жидкости: \( F_2 \approx -117,6 \, \text{см} \) 3. Изображение точки на тройном фокусном расстоянии будет находиться на расстоянии примерно \( -352,8 \, \text{см} \) от линзы, что указывает на виртуальное изображение с той же стороны, что и объект.