题目
折射率为 1.5 的平凸透镜,在空气中的焦距为 50cm 。则凸面的曲率半径。A. 2.5cmB. 25cmC. 0.25cmD. 0.025cm
折射率为 1.5 的平凸透镜,在空气中的焦距为 50cm 。则凸面的曲率半径。
A. 2.5cm
B. 25cm
C. 0.25cm
D. 0.025cm
题目解答
答案
B. 25cm
解析
本题考查薄透镜焦距公式的应用,解题思路是根据薄透镜焦距公式,结合平凸透镜的特点,求出凸面的曲率半径。
- 首先明确薄透镜焦距公式:
- 薄透镜焦距公式为$\frac{1}{f}=(n - 1)(\frac{1}{R_1}-\}-\frac{1}{R_2})$,其中$f$是透镜的焦距,$n$是透镜材料的折射率,$R_1$和$R_2$分别是透镜两个表面的曲率半径。
- 然后分析平凸透镜的曲率半径特点:
- 对于平凸透镜,一个表面是平面,其曲率半径可视为无穷大,设平面的曲率半径$R_1=\infty$,凸面的曲率半径为$R_2$。
- 接着将已知条件代入薄透镜焦距公式:
- 已知$n = 1.5$,$f = 50cm$,$R_1=\infty$,代入$\frac{1}{f}=(n - 1)(\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2})$可得:
- $\frac{1}{50})=(1.5 - 1)(\frac{1}{\infty}-\frac{1}{R_2})$。
- 因为$\frac{1}{\infty}=0$,所以$\frac{1}{50}=0.5\times(0 - \frac{1}{R_2})$。
- 已知$n = 1.5$,$f = 50cm$,$R_1=\infty$,代入$\frac{1}{f}=(n - 1)(\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2})$可得:
- 最后求解凸面的曲率半径$R_2$:
- 由$\frac{1}{50}=0.5\times(-\frac{1}{R_2})$,可得$\frac{1}{50}=-\frac{0.5}{R_2}$,交叉相乘可得$R_2=- 0.5\times50=-25cm$。
- 曲率半径取绝对值,所以凸面的曲率半径$R_2 = 25cm$。