Предмет расположен перпендикулярно главной оптической оси. Расстояние между прямым изображением и предметом равно l=31 см. Изображение предмета в n= 0,41 раз(-а) больше, чем предмет. Определи фокусное расстояние линзы.
ответ (округли до целого числа)
1. Изображение в отрицательной (рассеивающей) линзе. Смотрите рисунок справа (ближний предмет – красные лучи; дальний предмет – синие лучи). В данном случае, где бы ни располагался предмет, его изображение всегда будет ПРЯМЫМ, мнимым и УМЕНЬШЕННЫМ.
2. Изображение в положительной (собирающей) линзе. Предмет должен располагаться в любом месте между линзой и точкой фокуса. Смотрите слева, верхний рисунок. Изображение предмета будет ПРЯМЫМ, мнимым и увеличенным. Так работает лупа, или окуляр визуального прибора. Телескопа, микроскопа, бинокля и т.п.
Прежде чем ответить на следующие вопросы хочу обратить внимание на две замечательные точки у любой положительной линзы. Это точки 2F и 2Fсо штрихом. Эти точки замечательны тем, что если предмет поставить на расстоянии от линзы 2F (т.е. на двойном фокусном расстоянии), то изображение предмета будет находиться по другую сторону от линзы, так же на двойном фокусном расстоянии (на расстоянии 2Fсо штрихом). При этом размер изображения будет равен размеру предмета. Изображение будет действительное и перевернутое. Если из положения 2F предмет придвигать к линзе, то его изображение будет удаляться от линзы, т.е. изображение будет дальше 2Fсо штрихом. Изображение будет действительное перевернутое и УВЕЛИЧЕННОЕ. Смотрите средний рисунок слева. И чем ближе предмет к точке F, тем больше его изображение и тем дальше оно располагается от линзы. Таким образом,
ответ на вопрос б) УВЕЛИЧЕННОЕ изображение строит положительная линза, когда предмет расположен где-нибудь между точками F и 2F. Так работают различные проекционные системы: фотоувеличители, кинопроекторы, диа и эпи скопы и т.п.
в) этот случай - зеркальное отражение случая б). Предмет располагается дальше 2F (в любом месте). Его изображение получается между точками Fсо штрихом и 2Fсо штрихом. Изображение действительное перевернутое и УМЕНЬШЕНОЕ. Смотрите левый рисунок внизу. Так работают объективы различных телескопических систем, а так же объективы фото и видео камер.
В дополнение к в) уменьшенное изображение получается в отрицательной линзе при любом положении предмета. Смотрите рисунок справа
Чтобы вскипятить воду потребуется энергия E=C*m*(T2-T1), где С - удельная теплоёмкость воды, а m её масса. E=m*4200*(100-15)=m*357000 Дж.
Пр сгорании спирта выделяется теплота E=M*C, где М - масса спирта, а С - теплота сгорания спирта. E=M*3*10^7. Если нет потерь тепла (КПД=100%), то необходимо сжечь спирт массой M=m*357000/(3*10^7); M=m*0,0119 .
То есть чтобы вскипятить определённую массу воды m от 15 градусов на спиртовке без потерь, потребуется спирта m*0,0119.
Например, для одного литра воды потребуется 11,9г спирта.