問題詳情:
有一水平放置的平行平面玻璃板,厚3.0 cm,折*率。在其下表面下2.0 cm處有一小物;在玻璃扳上方有一薄凸透鏡,其焦距,透鏡的主軸與玻璃板面垂直;位於透鏡的主軸上,如圖預17-3所示。若透鏡上方的觀察者順着主軸方向觀察到的像就在處,問透鏡與玻璃板上表面的距離為多少?
【回答】
物體通過平行玻璃板及透鏡成三次像才能被觀察到。設透鏡的主軸與玻璃板下表面和上表面的交點分別為和,作為物,通過玻璃板的下表面折*成像於點處,由圖預解17-3,根據折*定律,有
式中是空氣的折*率,對傍軸光線,、很小,,,則
式中為物距,為像距,有
(1)
將作為物,再通過玻璃板的上表面折*成像於點處,這時物距為.同樣根據折*定律可得像距
(2)
將作為物,通過透鏡成像,設透鏡與上表面的距離為,則物距.根據題意知最後所成像的像距,代入透鏡成像公式,有
(3)
由(1)、(2)、(3)式代入數據可求得
(4)
即應置於距玻璃板上表面1.0 cm 處。
知識點:專題十一 光學
題型:計算題