Для получения на экране увеличенного изображения лампочки в лаборатории используется собирающая линза с фокусным расстоянием см. Расстояние от линзы до лампочки может изменяться в пределах от 20 см до 40 см, а расстояние от линзы до экрана - в пределах от 160 см до 180 см. Изображение на экране будет чётким, если выполнено соотношение .
На каком наименьшем расстоянии от линзы нужно разместить лампочку, чтобы её изображение на экране было чётким? Ответ дайте в сантиметрах.
Правильный ответ
36
Пояснение
Решение:
Чтобы вычислить искомое расстояние, воспользуемся формулой тонкой линзы и подставим в неё данные из условия, выразив переменную :
Отсюда получаем выражение для обратной величины: .
Нам требуется найти минимально возможное значение . Это произойдет в том случае, когда дробь примет максимально возможное значение. В свою очередь, разность в правой части будет максимальной при минимальном вычитаемом , что соответствует самому большому значению из предложенного диапазона, то есть .
Произведем расчет:
.
Следовательно, .
Ответ: 36
Источник: ФИПИ