Краткое пояснение:
Метод: Для решения задачи используем формулу тонкой линзы \( \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} \) и соотношение для линейного увеличения \( \Gamma = -\frac{f}{d} \). Так как изображение мнимое, \( f < 0 \).
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Запишем известные величины.
Расстояние между предметом и изображением: \( d + |f| = 60 \) см.
Линейное увеличение: \( \Gamma = 4 \). Так как изображение мнимое, \( f = -4d \). - Шаг 2: Подставим \( f \) в уравнение расстояния.
\( d + |-4d| = 60 \)
\( d + 4d = 60 \)
\( 5d = 60 \)
\( d = 12 \) см. - Шаг 3: Найдем расстояние до изображения \( f \).
\( f = -4d = -4 12 = -48 \) см. - Шаг 4: Рассчитаем фокусное расстояние \( F \) по формуле тонкой линзы.
\( \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} = \frac{1}{12} + \frac{1}{-48} = \frac{4}{48} - \frac{1}{48} = \frac{3}{48} = \frac{1}{16} \)
\( F = 16 \) см.
Ответ: 16 см