Краткое пояснение:
Метод: Для определения координаты оптического центра линзы, мы можем использовать соотношение между координатами предмета, изображения и оптического центра, а также свойство подобия треугольников, образованных предметом, изображением и лучами, проходящими через оптический центр.
Пошаговое решение:
- Дано:
- Координаты источника света (предмета): \( (x_1, y_1) = (15, 4) \).
- Координаты действительного изображения: \( (x_2, y_2) = (55, -12) \).
- Оптический центр линзы находится на главной оптической оси (ось Ox). Пусть его координата будет \( (x_0, 0) \).
- Увеличение линзы (Г):
Увеличение по высоте: \( ext{Г} = rac{y_2}{y_1} = rac{-12}{4} = -3 \).
Увеличение по расстоянию (для действительного изображения, учитывая, что \( x_0 \) - координата линзы): \( ext{Г} = -rac{x_2 - x_0}{x_1 - x_0} \). - Приравниваем выражения для увеличения:
-3 = -\(rac{55 - x_0}{15 - x_0}\)
3 = \(rac{55 - x_0}{15 - x_0}\)
3(15 - \( x_0 \)) = 55 - \( x_0 \)
45 - 3\( x_0 \) = 55 - \( x_0 \)
45 - 55 = 3\( x_0 \) - \( x_0 \)
-10 = 2\( x_0 \)
\( x_0 = -5 \) - Проверка:
Если \( x_0 = -5 \), то:
Расстояние предмета от линзы: \( d = |x_1 - x_0| = |15 - (-5)| = |20| = 20 \).
Расстояние изображения от линзы: \( f = |x_2 - x_0| = |55 - (-5)| = |60| = 60 \>.
Увеличение по расстоянию: \( ext{Г} = -rac{f}{d} = -rac{60}{20} = -3 \).
Это совпадает с увеличением по высоте.
Ответ: Координата оптического центра линзы равна -5.