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第 3 题

空气中的会聚薄透镜焦距为 f=20f=20 cm。高 H=2.0H=2.0 cm 的小发光物体垂直于主轴,置于透镜前 u=30u=30 cm 处。采用实像 v>0v>0 的约定,透镜公式为 1/f=1/u+1/v1/f=1/u+1/v,横向放大率为 m=−v/um=-v/u。(a) 求像距及像高。(b) 判断像为实像或虚像、正立或倒立。(c) 将物体移远至 u=60u=60 cm,求新像并说明像的大小变化。
1v=1f−1u=120−130=160 cm−1\frac1v=\frac1f-\frac1u=\frac1{20}-\frac1{30}=\frac1{60}\ \mathrm{cm^{-1}}
problems.proof.analysis

实物位于会聚透镜前方,按约定 u,fu,f 均为正。整理给定公式即可得到像距的倒数。